Электродинамический анализ радиолокационных характеристик погруженного в землю цилиндра

Поставлена задача определения, на основе строгой теории, ЭПР объекта типа металлической трубы, находящейся под поверхностью земли и параллельной земной поверхности.
Решена двумерная задача наклонного падения плоской гармонической электромагнитной волны из свободного пространства 1 на плоскую границу раздела с однородным полупространством с потерями 2, внутри которого расположен идеально проводящий круговой цилиндр. Рассмотрены два случая поляризации: 1) вектор электрического поля перпендикулярен плоскости падения волны и параллелен оси цилиндра; 2) вектор электрического поля параллелен плоскости падения волны и перпендикулярен оси цилиндра.
Алгоритм решения задачи основан на методе собственных функций. После ряда преобразований получено строгое интегральное уравнение (ИУ) Фредгольма 2-го рода для спектральной плотности плоских волн, рассеянных полупространством с находящимся в нем цилиндром. Оно решается численно. Из ИУ также находится аналитическое решение, которое соответствует пренебрежению многократным рассеянием между цилиндром и границей. Рассеянное поле вычисляется методом стационарной фазы, далее находится двухпозиционная ЭПР единицы длины цилиндра и сечение обратного рассеяния цилиндра, погруженного в полупространство.
Проведено численное моделирование ЭПР цилиндра, погруженного в сухой и влажный грунт, на частоте 300 МГц. Численные результаты сопоставлены с упомянутым выше аналитическим решением, а также с приближением геометрической оптики. Разработанная методика расчета может быть использована при анализе экспериментальных данных по подповерхностной радиолокации протяженных металлических объектов.
Предложенный метод расчета ЭПР цилиндра в полупространстве обобщается на случай многослойного диэлектрического цилиндра и на случай падения плоской волны под углом к оси цилиндра.