Antenna Handbook: Theory, Applications, and Design

تکنیک های مبتنی بر روش انبساط مدال، انبساط ریلی-استیونسون در توان های معکوس طول موج، و همچنین روش حل لحظه ای معادلات انتگرال اساساً به تجزیه و تحلیل سازه های تابشی الکترومغناطیسی که از نظر کوچک هستند محدود می شود. طول موج بنابراین، استفاده از تقریب‌های مبتنی بر «تکنیک‌های فرکانس بالا» برای انجام یک تحلیل کارآمد از سیستم‌های تابشی الکترومغناطیسی که از نظر طول موج بزرگ هستند، ضروری می‌شود. یکی از متنوع ترین و مفیدترین تکنیک های فرکانس بالا، نظریه هندسی پراش (GTD) است که در حدود سال 1951 توسط J. B. Keller [1،2،3] توسعه یافت. دسته ای از پرتوهای پراش به طور سیستماتیک در GTD از طریق تعمیم مفاهیم اپتیک هندسی کلاسیک (GO) معرفی می شوند. طبق GTD، این پرتوهای پراش شده علاوه بر پرتوهای معمول برخورد، بازتاب و ارسال شده GO وجود دارند. پرتوهای پراش شده در GTD از نواحی "محلی" معینی بر روی سطح یک ساختار تشعشعی، مانند ناپیوستگی در خواص هندسی و الکتریکی یک سطح، و در نقاط بروز چرا روی سطح محدب صاف همانطور که نشان داده شده است، منشأ می گیرند. در شکل 1. به طور خاص، پرتوهای پراش می توانند به سایه GO و همچنین مناطق روشن وارد شوند. در نتیجه، پرتوهای پراش شده به طور کامل برای میدان‌هایی در ناحیه سایه‌ای که پرتوهای GO نمی‌توانند وجود داشته باشند، حساب می‌کنند.

Techniques based on the method of modal expansions, the Rayleigh-Stevenson expansion in inverse powers of the wavelength, and also the method of moments solution of integral equations are essentially restricted to the analysis of electromagnetic radiating structures which are small in terms of the wavelength. It therefore becomes necessary to employ approximations based on "high-frequency techniques" for performing an efficient analysis of electromagnetic radiating systems that are large in terms of the wavelength. One of the most versatile and useful high-frequency techniques is the geometrical theory of diffraction (GTD), which was developed around 1951 by J. B. Keller [1,2,3]. A class of diffracted rays are introduced systematically in the GTD via a generalization of the concepts of classical geometrical optics (GO). According to the GTD these diffracted rays exist in addition to the usual incident, reflected, and transmitted rays of GO. The diffracted rays in the GTD originate from certain "localized" regions on the surface of a radiating structure, such as at discontinuities in the geometrical and electrical properties of a surface, and at points of grazing incidence on a smooth convex surface as illustrated in Fig. 1. In particular, the diffracted rays can enter into the GO shadow as well as the lit regions. Consequently, the diffracted rays entirely account for the fields in the shadow region where the GO rays cannot exist.