Scattering from a rectangular groove with resistive walls

Abstract

The analysis of electromagnetic wave scattering from rectangular grooves has received much attention recently in connection with the prediction and reduction of the radar cross-section of a target. There have been a number of investigations on the scattering by grooves based on high frequency (ray-based) and low frequency (numerical) techniques as well as a hybrid ray. The Wiener-Hopf technique is one of the powerful rigorous approaches for analyzing wave scattering associated with canonical geometries. In this study plane wave diffraction from a rectangular groove having resistive vertical walls with material loading is analyzed for $E_{z}$ polarization. The basic procedure adopted in this work is to take the Fourier transform of the reduced wave equation and apply the boundary conditions in the transform domain. This leads to a modified Wiener-Hopf equation (MWHE) of the third kind which can be reduced to a pair of simultaneous Fredholm integral equations of the second kind. The approximate solution of this MWHE involves two sets of infinite number of unknown constants satisfying two infinite systems of linear algebraic equations. The scattered field is evaluated by taking the inverse Fourier transform and applying the saddle point method. Numerical results showing the effects of groove depth, vertical wall resistivity and dielectric loading on scattered field are presented.

Özet

Bu çalışmada, kanal düşey duvarları farklı rezistif yüzeylere sahip, yatay duvarları mükemmel iletken ve bu duvarların arası elektriksel ve manyetik olarak geçirgen malzemelerle doldurulmuş bir oluktan E2 polarize düzlemsel dalgaların kırınımı incelenmektedir. Problem sınır koşulları kullanılarak formüle edilmiş ve Fourier dönüşümü yardımıyla üçüncü türden bir modifıye Wiener-Hopf denkleme indirgenmiştir. Bu denklemin ayrıştırılması sonucunda ortaya, ikinci tipten iki adet Fredholm integral denklemi çıkmıştır. Elde edilen denklemlerdeki integraller asimptotik olarak değerlendirilmiştir ve sonsuz boyutlu cebirsel denklem sisteminin çözümü sayısal olarak yapılmıştır. İncelenen yapıya ilişkin saçılan alanın ayrıntılı analizi semer noktası yönteminden faydalanılarak yapılmıştır. Fiziksel parametrelerin değişiminin kırınım olayına etkisi sayısal verilerle gösterilmiştir.