moitvivt Моделирование, оптимизация и информационные технологии Modeling, Optimization and Information Technology 2310-6018 Издательство 10.26102/2310-6018/2023.43.4.020 1408 Модельное изучение процесса рассеяния электромагнитных волн на электродинамических структурах с нанесением диэлектрических материалов Model study of electromagnetic wave scattering on electrodynamic structures with the application of dielectric materials 0000-0003-3559-6070 Аветисян Татьяна Владимировна Avetisyan Tatiana Vladimirovna vtatyana_avetisyan@mail.ru aff-1 0000-0002-7051-3763 Львович Яков Евсеевич Lvovich Yakov Evseevich office@vivt.ru aff-2 0000-0002-6911-8053 Преображенский Андрей Петрович Preobrazhenskiy Andrey Petrovich app@vivt.ru aff-3 Преображенский Юрий Петрович Preobrazhenskiy Yuri Petrovich petrovich@vivt.ru aff-4 Колледж Воронежского института высоких технологий College ща Voronezh Institute of High Technologies Воронежский институт высоких технологий Voronezh Institute of High Technologies Воронежский институт высоких технологий Voronezh Institute of High Technologies Воронежский институт высоких технологий Voronezh Institute of High Technologies 01 01 2026 1 1 10.26102/2310-6018/2023.43.4.020 Copyright © Авторы, 2026 2026 This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License

Рассеиватели радиолокационных сигналов (радиолокационные цели космического, воздушного, наземного и водного базирования) и преобразователи энергии электромагнитных волн (транспаранты, средства уменьшения заметности в радиодиапазоне волн, антенные устройства в сверхвысокочастотном диапазоне волн) имеют сложную геометрию и большие электрические размеры, а также содержат поглощающие и нелинейные элементы. Анализ и синтез указанной электродинамической техники на базе грубых знаний о физических процессах, происходящих в этих объектах, может привести к существенным и трудно контролируемым погрешностям в оценке их основных характеристик, которые быстро изменяются при изменении частоты, вида поляризации и угла падения электромагнитных волн. В данной работе исследуется методический подход, направленный на оценку и оптимизацию характеристик рассеяния электромагнитных волн, которые возникают при взаимодействии электромагнитных полей с электродинамическими структурами, содержащими диэлектрические включения. Для расчета этих характеристик используется метод интегральных уравнений, а для их оптимизации применяется генетический алгоритм. Результаты исследования демонстрируют работоспособность предлагаемых подходов. Рассмотренный в работе методический подход может быть использован для улучшения электромагнитной совместимости устройств, уменьшения их радиолокационной заметности.

Radar signal scatterers (space, air, ground and water-based radar targets) and electromagnetic wave energy converters (spatial light modulators, means of reducing visibility in the radio wave range, antenna devices in the ultra-high frequency wave range) have complex geometry and large electrical dimensions and also contain absorbing and nonlinear elements. The analysis and synthesis of this electrodynamic technique based on rough knowledge of the physical processes occurring in these objects can cause significant and difficult-to-control errors in the assessment of their main characteristics, which change rapidly with changes in frequency, type of polarization and angle of incidence of electromagnetic waves. This paper examines a methodological approach aimed at evaluating and optimizing the scattering characteristics of electromagnetic waves that occur when electromagnetic fields interact with electrodynamic structures containing dielectric inclusions. To calculate these characteristics, the method of integral equations is used, and a genetic algorithm is employed to optimize them. The results of the study demonstrate the efficiency of the proposed approaches. The methodological approach considered in the paper can be used to improve the electromagnetic compatibility of devices, reduce their radar visibility.

 моделирование оптимизация рассеяние электромагнитных волн интегральное уравнение генетический алгоритм радиосвязь modeling optimization electromagnetic wave scattering integral equation genetic algorithm radio communication Исследование выполнено без спонсорской поддержки. The study was performed without external funding. References 1. использованием модифицированного метода моментов. Моделирование, оптимизация и информационные технологии. 2016;14(3). URL: https://moit.vivt.ru/wp-content/uploads/2016/10/Panarin_3_16_1.pdf. Гладков Л.А., Курейчик В.В., Курейчик В.М. [и др.]. Биоинспирированные методы в оптимизации. М.: Физматлит; 2009. 384 с. Ling H. RCS of waveguide cavities: a hybrid boundary-integral/modal approach. IEEE Transactions on Antennas and Propagation. 1990;38(9):1413–1420. Максимова А.А., Юрочкин А.Г. Методы исследования характеристик рассеяния электромагнитных волн объектами. Вестник Воронежского института высоких технологий. 2016;10(1):53–56. Глотова Т.В., Мельникова Т.В. Решение задачи рассеяния электромагнитных волн на магнито-диэлектрическом объекте на основе адаптивного метода. Моделирование, оптимизация и информационные технологии. 2016;13(2). URL: https://moit.vivt.ru/wp-content/uploads/2016/06/GlotovaMelnikova_2_16_2.pdf. Антипов С.А., Володько А.В., Ищенко Е.А. [и др.]. Исследование влияния диэлектрической проницаемости материала на эффективную площадь рассеяния. Вестник Воронежского государственного технического университета. 2020;16(5):98–101. Печеркин В.Я., Василяк Л.М., Ветчинин С.П. [и др.]. Резонансное рассеяние плоских электромагнитных волн диэлектрическим эллипсом. Прикладная физика. 2019;4:5–10. Дудрин Д.А. Модель рассеяния электромагнитных волн на статистически неровной поверхности. T-Comm: Телекоммуникации и транспорт. 2015;9(9):48–53. Сергеев А.В., Бешер Х.И. Рассеивающие свойства отражателя с магнито-диэлектрическим материалом. Вестник Воронежского института высоких технологий. 2016;10(4):18–21. Максимова А.А. Моделирование рассеяния электромагнитных волн на неоднородных магнито-диэлектрических телах. Моделирование, оптимизация и информационные технологии. 2015;11(4). URL: https://moit.vivt.ru/wp-content/uploads/2015/12/Maksimova_4_15_1.pdf. Клименко Ю.А., Мельникова Т.В., Преображенский А.П. Исследование особенностей распространения электромагнитных волн. Вестник Воронежского института высоких технологий. 2021;38(3):22–25.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.