Математическая модель экранирования монохроматических электромагнитных полей плоскими экранами из пермаллоя

Разработана методика решения краевой задачи проникновения плоских монохроматических электромагнитных полей через плоский однослойный экран, выполненный из пермаллоя. Постановка краевой задачи экранирования основывается на применении уравнений Максвелла и дополнительного нелинейного дифференциального уравнения для поля намагниченности, характеризующего пермаллой. Используются классические граничные условия непрерывности тангенциальных составляющих полей и дополнительные дифференциальные граничные условия для поля намагниченности на лицевых поверхностях экрана. Для упрощения решения задачи в результате исключения величин второго порядка малости, входящих в нелинейное уравнение, нелинейная задача преобразована в линейную. Построены корни (волновые числа) дисперсионного алгебраического уравнения четвертого порядка, которые характеризуют электромагнитные поля в слое из пермаллоя. Построена полная система четырех прямых и четырех обратных электромагнитных волн, распространяющихся в противоположных направлениях в слое пермаллоя. Получены двухсторонние граничные условия, связывающие электромагнитные поля по обе стороны экрана. Выполнено аналитическое решение краевой задачи с двухсторонними граничными условиями. Аналитически вычислены амплитуды отраженного и прошедшего через экран плоских электромагнитных полей.

1. Закономерности проникновения электромагнитных волн через металлические магнитные пленки / А. Б. Ринкевич [и др.] // Журнал технической физики. – 2009. – Т. 79, вып. 9. – С. 96–106.

2. Методы исследования тонких диэлектрических пленок миллиметрового диапазона / С. Н. Власов [и др.] // Журнал технической физики. – 2010. – Т. 80, вып. 12. – С. 73–79.

3. Громыко, Г. Ф. Численное исследование структуры магнитного поля в цилиндрическом пленочном экране / Г. Ф Громыко, В. Т. Ерофеенко, Г. М. Заяц // Информатика. – 2016. – № 2(50). – С. 5–18.

4. Ерофеенко, В. Т. Экранирование магнитного импульса пленочным многослойным экраном с чередующимися магнитными и немагнитными слоями / В. Т. Ерофеенко, В. Ф. Бондаренко // Журнал технической физики. – 2017. – Т. 87, вып. 6. – С. 831–836.

5. Ерофеенко, В. Т. Искажение узкополосных электромагнитных сигналов при прохождении через биизотропный экран / В. Т. Ерофеенко, В. Ф. Бондаренко // Электроника ИНФО. – 2013 – № 6. – С. 176–180.

6. Эффективность экранирования постоянных магнитных полей цилиндрическим экраном с учетом нелинейных эффектов / Г. Ф. Громыко [и др.] // Физические основы приборостроения. – 2015. – Т. 4, № 4. – С. 30–39.

7. Аполлонский, С. М. Эквивалентные граничные условия в электродинамике / С. М. Аполлонский, В. Т. Ерофеенко. – СПб. : Безопасность, 1998. – 416 с.

8. Ерофеенко, В. Т. Аналитическое моделирование в электродинамике / В. Т. Ерофеенко, И. С. Козловская. – М. : Либроком, 2014. – 304 с.

9. Шевченко, В. В. О прохождении плоских волн через границу двух поглощающих сред / В. В. Шевченко // Радиотехника и электроника. – 2004. – Т. 49, № 9. – С. 1048–1053.

10. Резинкина, М. М. Использование численных расчетов для выбора средств экранирования от действия магнитного поля / М. М. Резинкина // Журнал технической физики. – 2007. – Т. 77, вып. 11. – С. 17–24.

11. Ерофеенко, В. Т. Моделирование электродинамического контакта двух материалов при воздействии электромагнитных волн / В. Т. Ерофеенко // Радиотехника и электроника. – 2012. – Т. 57, № 3. – С. 314–319.