Microwave seminar | 19 November 2026

 
Илья Скуматенко
Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б. Н. Ельцина, Институт радиоэлектроники и информационных технологий
Решение задачи дифракции на многослойных сферических структурах методом тензорных функций Грина
Abstract

В докладе представлен метод тензорных функций Грина в импедансной форме для расчёта дифракции электромагнитных волн на многослойных сферических структурах. Коэффициенты рассеяния вычисляются рекурсией ориентированных импедансов и адмитансов по слоям, что позволяет строго учитывать произвольное число слоёв, магнитодиэлектрические среды и среды с потерями. Метод реализован в открытой библиотеке GreenTensor и верифицирован сравнением с независимым рядом Ми (согласие на уровне 10⁻¹⁴) и с методом конечных элементов Ansys HFSS по абсолютному уровню эффективной площади рассеяния.

Основное приложение — градиентные линзы Люнеберга и Максвелла при кусочно-постоянной аппроксимации профиля: выбор параметров слоёв, насыщение точности по числу слоёв в зависимости от электрического размера, пороги дифракционных режимов. Строгое решение остаётся работоспособным до k₀a = 200 при затратах памяти в десятки мегабайт, тогда как методу конечных элементов уже при диаметре 10λ требуются десятки гигабайт.

Доклад является репетицией предзащиты кандидатской диссертации по специальности 2.2.14 «Антенны, СВЧ-устройства и их технологии».

1. Панченко Б. А., Денисов Д. В., Мусин А. М., Скуматенко И. О. Тензорные функции Грина для расчёта электромагнитных полей от слоистых сферических структур // Вестник СибГУТИ. 2016. № 2. С. 18–24.
2. Денисов Д. В., Носков В. Я., Кусайкин Д. В., Малкин А. И., Скуматенко И. О. Выбор параметров многослойной сферической линзы Люнеберга при её реализации посредством аддитивных технологий // Ural Radio Engineering Journal. 2023. Т. 7, № 4. С. 343–374. DOI: 10.15826/urej.2023.7.4.001
3. Денисов Д. В., Гизатуллин М. Г., Чернецкий А. В., Скуматенко И. О., Фадеев В. О., Гришин Р. Ю. Методика изготовления линзы Люнеберга для увеличения эффективной площади рассеяния малых беспилотных летательных аппаратов // Ural Radio Engineering Journal. 2025. Т. 9, № 2. С. 194–214. DOI: 10.15826/urej.2025.9.2.006
4. Denisov D. V., Skumatenko I. O., Fadeev V. O., Shesterov M. A. GreenTensor Electromagnetic Library for Calculate Scattering on Multilayer Spherical Structures // 2024 IEEE 25th International Conference of Young Professionals in Electron Devices and Materials (EDM). 2024. P. 530–533. DOI: 10.1109/EDM61683.2024.10615009
5. Denisov D. V., Gizatullin M. G., Fadeev V. O., Skumatenko I. O., Shesterov M. A., Grishin R. Yu. GreenTensor Library: Tool for Calculate Scattering Diagrams and Bistatic RCS in Multilayered Spherical Structures // 2025 IEEE 26th International Conference of Young Professionals in Electron Devices and Materials (EDM). 2025. P. 180–183.