НА ВИКОНАННЯ ПОСТАНОВИ КАБІНЕТУ МІНІСТРІВ УКРАЇНИ ВІД 16.12.2020 РОКУ № 1266 надається обґрунтування технічних і якісних характеристик предмета закупівлі, його очікуваної вартості та/або розміру бюджетного призначення станом на 15.07.2021 року
| Назва предмета закупівлі | 72220000-3 Консультаційні послуги з питань систем та з технічних питань (Визначення найбільш цікавих та оптимальних конфігурацій графенових метаповерхонь. Систематичний чисельний аналіз кількох найбільш цікавих конфігурацій графенових метаповерхонь. Перевірка і уточнення, при необхідності, алгоритмів та програм для випадків найбільш цікавих/оптимальних конфігурацій графенових метаповерхонь. Вивчення впливу періоду, товщини підкладки та її матеріалу на характеристики графенових метаповерхонь UA-2021-07-15-003238-b |
| Обґрунтування технічних і якісних характеристик предмета закупівлі | Основні рівняння та формули і алгоритми. Комп’ютерні програми, які будуть розроблені. Середовище, в якому працюватиме програмний засіб. Область значень параметрів, в якій та працюватиме програмний засіб. Числова збіжність та швидкість. Рівняння та формули алгоритму, шо використовуватимуться, на базі граничних інтегральних рівнянь та методу аналітичної регуляризації для аналізу розсіяння та поглинання терагерцових хвиль на метаповерхнях у вигляді періодичних ґраток із моношарових графенових стрічок, що розташовані на діелектричній підкладці. Алгоритми будуть мати, на відміну від комерційних кодів широкого застосування, наприклад, HFSS та Microwave Studio, математично гарантовану збіжність та високу точність, яка може досягати рівня машинної точності. Програмний засіб реалізується в середовищі MATLAB. Комп’ютерні програми для знаходження електромагнітних полів при розсіянні та поглинанні терагерцових хвиль на решітках з графенових стрічок на діелектричній підкладці, працюють та верифікуються в областях частот, що складають (0.1-1.0) ТГц. Для робочої програми-програмного засобу, період гратки з графеновими стрічками складає (0.001-4), де – довжина падаючої на гратку електромагнітної хвилі; товщина діелектричної підкладки складає до трьох періодів гратки. Робоча програма-програмний засіб повинна мати числову збіжність по нормі простору L2, як в роботі [F.O. Yevtushenko, S.V. Dukhopelnykov, A.I. Nosich, “H-polarized plane-wave scattering by a PEC strip grating on top of a dielectric substrate: analytical regularization based on the Riemann-Hilbert Problem solution,” J. of Electromagnetic Waves and Applications, vol. 34, no 4, pp. 483-499, 2020.] (1) де це максимальний порядок усікнення матриці розв’язку, довільний порядок усікнення матриці розв’язку, елементи вектора розв’язку матричного рівняння. Навести графікі збіжності розрахунків, проведених на основі алгоритму на базі граничних інтегральних рівнянь та методу аналітичної регуляризації, що використовується в даній роботі. Швидкість обчислень для робочої програми-програмного засобу має бути в десятки, чи в сотні разів вищою за відомі комерційні коди, зокрема HFSS та Microwave Studio. Навести дані зі швидкості (часу) обчислень для робочої програми-програмного засобу. Проведення тестів. Узгодженість результатів, що отримуватимуться за допомогою розроблених програм для знаходження електромагнітних полів при розсіянні та поглинанні терагерцових хвиль на решітках з графенових стрічок на діелектричній підкладці, з опублікованими раніше роботами, що використовували інші, менш ефективні та менш швидкі методи, наприклад, метод моментів. Результати, що отримуватимуться за допомогою розроблених програм для знаходження електромагнітних полів при розсіянні та поглинанні терагерцових хвиль на решітках з графенових стрічок на діелектричній підкладці, повинні узгоджуватися з результатами робот [10-40], де використані інші, менш ефективні та менш швидкі методи. А саме, провести на основі розроблених програм наступні тести 1-4. Тест №1 Отримати графіки частотної залежності коефіцієнта проходження для гратки з імпедансом стрічок R = 0 на підкладці у випадку Е-поляризації, як на Рис. 5 (b) з роботи [10]. Тест №2 Отримати графіки залежності коефіцієнта проходження для гратки на підкладці з імпедансом стрічок R = 0 у випадку Е-поляризації, як на Рис. 10 та 12 з роботи [20]. Тест №3 Отримати графіки коефіцієнта проходження для гратки на підкладці з імпедансом стрічок R = 100 Ом у випадку Н-поляризації від кута падіння плоскої хвилі, як на Рис. 4 з роботи [30]. Тест №4 Отримати графіки залежності коефіцієнта проходження для гратки з графенових стрічок (R задано формулами Кубо) у вакуумі (без підкладки) у випадку Н- та Е-поляризації в діапазоні від 0.001 ТГц до 10 ТГц у разі падіння плоскої хвилі під кутом та побудувати наближені поля у резонансних частотах, як на Рис. 5 (а,b,c) та Рис. 6 з роботи [40]. [10] A. Matsushima, T. Itakura, “Electromagnetic scattering of an arbitrary plane wave by an infinite strip grating on a dielectric slab,” Memoirs of the Faculty of Engineering, Kumamoto University, Vol. 36, 137-151, 1991. [20] R. Rodriguez-Berral, et al., “Quasi-analytical modeling of transmission/reflection in strip/slit gratings loaded with dielectric slabs,” IEEE Trans. Microwave Theory Techn., vol. 60, no 3, pp. 405–418, 2012. [30] J. L. Volakis, et al., “TE characterization of resistive strip gratings on a dielectric slab using single-mode expansion,” IEEE Trans. Antennas Propagat., vol. 42, pp. 205–213, 1994. [40] T. L. Zinenko, “Scattering and absorption of terahertz waves by a free-standing infinite grating of graphene strips: analytical regularization analysis,” IOP J. of Optics, vol. 17, no 5, art. no 055604, 2015. Визначення найбільш цікавих та оптимальних конфігурацій графенових метаповерхонь. Систематичний чисельний аналіз кількох найбільш цікавих конфігурацій графенових метаповерхонь Надаються результати з визначенням найбільш цікавих, тобто таких конфігурацій, які забезпечують (а) оптимальний/найширший діапазон значень коефіцієнтів відбиття/проходження при розсіянні електромагнітних хвиль на метаповерхнях та/або (б) досягнення максимальної добротності резонансів у характеристиках розсіяння. Надаються результати детального числового аналізу для ряду найоптимальніших конфігурацій, виявлених при моделюванні. Перевірка і уточнення, при необхідності, алгоритмів та програм для випадків найбільш цікавих/оптимальних конфігурацій графенових метаповерхонь. Наводяться результати перевірки і, при необхідності, уточнення алгоритмів і програм з ціллю їх оптимізації з точки зору швидкодії та точності, зокрема для випадків найбільш оптимальних/цікавих конфігурацій, графенових метаповерхонь, виявлених при моделюванні Встановлення впливу періоду, товщини підкладки та її матеріалу на характеристики графенових метаповерхонь Представляються результати з визначенням впливу періоду, товщини підкладки, її матеріалу, на електродинамічні характеристики розсіяння електромагнітних хвиль на графенових метаповерхнях, що відповідають корисним резонансним явищам для використання метаповерхонь; наприклад, для забезпечення екстремальних значень відбиття або проходження, а також поглинання електромагнітних хвиль. |
| Обґрунтування очікуваної вартості | Розрахунок очікуваної вартості товарів методом порівняння ринкових цін |
| Розмір бюджетного призначення | 133 000,00 грн |