Study of the Mechanism of Action of Modulated UHF Signal on a Spherical Non-Ideal Dielectric Model

Abstract

The work belongs to the field of electrodynamics and electromagnetic compatibility. The conversion of microwave radiation passing through a non-ideal dielectric and its concentration in the dielectric region is analyzed. The results of the study of the mechanism of modulated microwave radiation when exposed to a spherical non-ideal dielectric are presented. The mathematical apparatus on the basis of which modeling was carried out is given. The study was carried out by means of computer simulation in CAD CST Studio Suite that combines a rich set of tools for low and high frequency modelling and solution of problems of electrodynamics. The effect of microwave radiation focusing when exposed to a spherical non-ideal dielectric of the modulation type and depth is studied. The results of the influence of frequency-amplitude-pulse-modulated microwave signals on a spherical non-ideal dielectric were obtained. It is shown that the radiation is linearly frequency- modulated signal, there is a concentration of radiation to a small area of the dielectric, put forward the theory on the ability to control the location of concentration of the radiation by changing its parameters. The paper presents the parameters of the spherical non-ideal dielectric, such as dielectric permittivity, conductivity, loss tangent, etc. are the parameters of the modulated microwave signals. The practical significance of the obtained results is explained. Работа относится к области электродинамики и электромагнитной совместимости. Анализируется преобразование микроволнового излучения при прохождении через неидеальный диэлектрик и его концентрация в области диэлектрика. Представлены результаты исследования механизма модулированного СВЧ-излучения при его воздействии на сферически неидеальный диэлектрик. Приведен математический аппарат, на основе которого проводилось моделирование. Исследования производились посредством компьютерного моделирования в САПР CST Studio Suite, который объединяет в себе широкий набор инструментов для низкочастотного и высокочастотного моделирования и решения задач электродинамики. Исследуется эффект фокусировки СВЧ-излучения при воздействии на сферический неидеальный диэлектрик от вида и глубины модуляции. Были получены результаты воздействия частотно- амплитудно-импульсно-модулированных СВЧ-сигналов на сферический неидеальный диэлектрик. Показано, что при излучении линейно-частотно-модулированного сигнала происходит концентрация излучения небольшой области диэлектрика, выдвинута теория о возможности управления месторасположением концентрации данного излучения путем изменения его параметров. В работе приводятся параметры сферического неидеального диэлектрика, такие как диэлектрическая проницаемость, проводимость, тангенс угла потерь и т. д. Также приводятся параметры модулированных СВЧ-сигналов. Объясняется практическая значимость полученных результатов.