Fast Segmentation of a Rotating Axisymmetric Scatterer Medium of an Arbitrary Form for the First Order Fields Numerical Analysis

Abstract

This paper describes an algorithm for numerical simulation of the propagation relativistic effects arising in noninertial reference systems and, in particular, in rotating media. The author proposes a fast segmentation method based on obtaining the electromagnetic refraction parameters of the medium (permittivity and permeability), due to spatial harmonics in the expansion of fields, and the subsequent derivation of the propagation constant in the coordinate dependence. The geometry of the scatterer may be arbitrary axisymmetric, but with a circular cross-section along the direction of propagation. The accuracy of the modeling is estimated in comparison with analytics. The results of the simulation prove the effectiveness of the method.

В данной статье описывается алгоритм численного моделирования релятивистских эффектов распространения электромагнитных волн, возникающих в неинерциальных системах отсчета, а именно во вращающейся среде. Автор предлагает быстрый метод сегментирования геометрии диэлектрика, основанный на уточненных параметрах электромагнитной рефракции в среде (диэлектрическая и магнитная проницаемости), получаемых за счет пространственных гармоник в разложениях полей, с последующим выводом координатной зависимости постоянной распространения. Геометрия рассеивателя может быть произвольно осесимметричной, но с круговым поперечным сечением вдоль направления распространения электромагнитных волн. Точность моделирования оценивается в сравнении со строгими решениями, полученными ранее.