автореферат диссертации по радиотехнике и связи, 05.12.07, диссертация на тему:Исследование влияния дифракционных эффектов, вызываемых проводящими цилиндрическими объектами, на поле измерительных антенн

^ А

^ МОСКОВСКИМ ТЕХНИЧЕСКИМ УНИВЕРСИТЕТ

&

«¿V СВЯЗИ И ИНФОРМАТИКИ

На правах рукописи

Успенский Дмитрий Иванович

ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ДИФРАКЦИОННЫХ ЭФФЕКТОВ, ВЫЗЫВАЕМЫХ ПРОВОДЯЩИМИ ЦИЛИНДРИЧЕСКИМИ ОБЪЕКТАМИ, НА ПОЛЕ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ АНТЕНН

Специальность 05.12.07 - антенны и СВЧ устройства

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва - 1997

Работа выполнена в Московском техническом университете связи и информатики

Научные руководители: д.ф.-м.н., проф. Пименов Ю.В.

к.т.н., доц. Надточеев А.И.

Официальные оппоненты: д.т.н., проф. Зелкин Е.Г.,

к.т.н. Шило В.К.

Ведущая организация: Научно-исследовательсий институт радио Защита состоится

1997 года в ' " часов на заседании специализированного совета К-118.06.05 в Московском техническом университете связи и информатики по адресу: 111024, г. Москва, ул. Авиамоторная, д.8а

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета

Автореферат разослан

Ученый секретарь специализированного совета К-118.06.05 к.т.н., доц.

Г.С. Берендеева

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Необходимость исследования влияния дифракционных эффектов, вызываемых цилиндрическими объектами, на поле измерительных антенн возникает при проведении специальных высокоточных измерений в условиях так называемого малого измерительного полигона (МИП), представляющего собой безэховую камеру, тогда, когда не удается разместить исследуемый цилиндрический проводящий объект в дальней зоне коллиматора. В этом случае необходимо определить степень влияния исследуемого объекта (ИО) на структуру поля, излучаемого антенной.

Экспериментальное решение вопроса о влиянии ИО на структуру ближнего поля коллиматора затруднительно, следовательно требуется разработка достаточно адекватного, теоретического анализа рассматриваемой проблемы, который должен базироваться на решении соответствующей дифракционной задачи.

Существует также ряд практически важных случаев, когда источник электромагнитного поля располагается вблизи проводящих объектов, которые могут быть аппроксимированы цилиндрическими поверхностями различного профиля. Примером тому служат несущие опоры различной конфигурации, фюзеляж самолета, корпус корабля, крыша дома. Исследование влияния таких тел на характеристики излучения антенны является важной электродинамической задачей, которая не может быть решена на основе одних лишь экспериментальных исследований. В тех случаях, когда продольные размеры объекта достаточно велики, его можно представить в виде цилиндрической поверхности с бесконечными образующими, т.е. пренебречь дифракционными эффектами, обусловленными конечной протяженностью поверхности вдоль образующих. В этом случае исходная задача может быть сведена к квазитрехмерной задаче дифракции.

Существующие методы решения задач дифракции на бесконечно протяженных цилиндрических поверхностях можно разделить на методы, которые базируются на строгом подходе (в рамках рассматриваемой электродинамической модели), и на приближенные (асимптотические) методы, базирующиеся на эвристических предположениях.

К асимптотическим методам относятся физическая оптика, метод краевых волн, геометрическая оптика, метод теневых токов, геометрическая теория дифракции и ее различные модификации. Не вдаваясь в подробный анализ этих методов отметим только их общий недостаток. До сих пор не решен вопрос о точности асимптотического решения и границах его применимости. С особой остротой этот вопрос встает в резонансной области частот, когда характеристические размеры поверхности сравнимы с длиной возбуждаемой волны. К тому же измерения, проводимые в условиях МИП требуют расчет электромагнитного поля с высокой степенью точности.

Если не накладывать априори значительных ограничений на форму цилиндрической поверхности, то метод анализа задач дифракции, базирующийся на строгой постановке, может быть только численным, при этом универсальным математическим аппаратом являются интегральные (или интегродифференциальные) уравнения. Однако в настоящее время в достаточной степени развиты только методы решения двухмерных задач дифракции на цилиндрических объектах сложного профиля.

Из всего сказанного следует, что тема диссертационной работы является актуальной и практически значимой.

Целью настоящей работы является разработка универсального алгоритма численного анализа влияния проводящих цилиндрических объектов с бесконечными образующими, имеющих сложное по-

перечное сечение, на электромагнитное поле, создаваемое произвольным (трехмерным) источником, и его применение для исследования влияния цилиндрического объекта измерений на поле цилиндрического коллиматора, а также расчета параметров ряда излучающих систем, в частности, "элементарный излучатель - призма", "электрический вибратор - уголковая поверхность" и др.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

1. Разработать алгоритм численного решения интегродифферен-циального и интегрального уравнений, к которым может быть сведена задача дифракции произвольного электромагнитного поля на проводящих цилиндрических объектах с бесконечными образующими, имеющих сложный контур поперечного сечения и получить формулы для расчета составляющих векторов дифракционного поля в любой точке пространства.

2. Разработать подход, позволяющий в строгой постановке анализировать влияние проводящей цилиндрической поверхности с бесконечными образующими, имеющей сложный контур поперечного сечения на параметры излучения электрического вибратора.

3. Разработать комплекс эффективных быстродействующих программ численного решения рассматриваемых задач и провести анализ сходимости решения и устойчивости алгоритма на основе тех задач дифракции, решение которых известно в настоящее время.

4. В строгой постановке исследовать возбуждение уголковой поверхности и четырехгранной призмы полем элементарного излучателя, произвольно расположенного в пространстве.

5. В строгой постановке исследовать влияние уголковой поверхности на распределение тока симметричного электрического вибратора.

6. Исследовать влияния объекта измерений, аппроксимированного круговым цилиндром на поле цилиндрического параболического коллиматора и разработать рекомендации по проведению измерений в условиях малого измерительного полигона.

Научная новизна работы, состоит в том, что в ней впервые получены следующие теоретические результаты:

• Разработан алгоритм численного решения задач дифракции электромагнитного поля на идеально проводящих цилиндрических объектах с бесконечными образующими, который, в отличии от существующих в настоящее время методов, позволяет решать в строгой постановке задачи дифракции на цилиндрических объектах произвольного профиля.

• На основе разработанного алгоритма проведено исследование влияния объекта измерений, аппроксимированным круговым цилиндром, на поле цилиндрического параболического коллиматора, а также решена задача о возбуждении уголковой поверхности и четырехгранной призмы полем элементарного излучателя, произвольно расположенного в пространстве.

• Построен итерационный алгоритм, позволяющий в строгой постановке анализировать влияние проводящих цилиндрических объектов с бесконечными образующими, имеющих произвольное поперечное сечение на параметры излучения электрического вибратора.

• На основе разработанного итерационного алгоритма исследовано влияние уголковой поверхности на распределение тока СЭВ, расположенного в плоскости биссектрисы двухгранного угла параллельно его ребру, в зависимости от угла раскрыва уголковой поверхности, ширины полос и расстояния вибратора до ребра.

Достоверность полученных результатов гарантируется тем,

что:

- полученные выражения для электромагнитного поля выведены непосредственно из уравнений Максвелла и удовлетворяют условию на бесконечности;

- в процессе численного решения рассматриваемых в работе задач контролируется выполнение граничных условий и условий на ребре, а также соответствие полученных решений их априорным свойствам;

- проводится исследование внутренней сходимости и устойчивости численного решения;

- в тех случаях, когда это возможно, проводится сравнение с теоретическими и экспериментальными результатами, полученными другими авторами.

Практическая значимость работы состоит в том, что

• Внедрение результатов исследования влияния объекта измерений на поле коллиматора позволило обосновать технические требования к испытательному оборудованию, что в свою очередь привело к увеличению точности проведения измерений в условиях малого измерительного полигона. Вышесказанное подтверждается соответствующим актом внедрения в "ЦНИИТОЧМАШ".

• Разработан комплекс быстродействующих программ, позволяющий решать задачи дифракции электромагнитного поля на нескольких цилиндрических проводящих объектах, бесконечно протяженных вдоль образующих, имеющих произвольные контуры поперечного сечения, а также исследовать влияние рассматриваемых объектов на параметры излучения электрических вибраторов.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Алгоритм численного решения интегродифференциального и интегрального уравнений задач дифракции электромагнитного поля на проводящих цилиндрических объектах с бесконечными образующими, который, в отличии от существующих в настоящее время методов, дает возможность решать в строгой постановке задачи дифракции на цилиндрических объектах произвольного профиля.

2. Итерационный алгоритм нахождения распределения тока на электрическом вибраторе, расположенном вблизи цилиндрического объекта с произвольным контуром поперечного сечений, основанный, на методе последовательной дифракции, обеспечивающий, в силу своей сходимости, строгое решение задачи.

3. Метод исследования влияния цилиндрического объекта измерений на поле цилиндрического коллиматора, основанный на учете добавочных токов, наведенных исследуемым объектом на зеркале антенны, позволивший увеличить точность проведения измерений в условиях малого измерительного полигона.

Реализация полученных результатов. Работы по теме диссертации проводились в соответствии с программой фундаментальных и прикладных исследований вузов связи РФ "Фундаментальные аспекты новых информационных и ресурсосбережающих технологий".

Полученные результаты внедрены в заинтересованной организации, что подтверждено соответствующим актом.

Апробация работы. Основные положения работы докладывались и обсуждались на:

- научно-технических конференциях профессорско-преподавательского научного и инженерно-технического состава МТУСИ в 1995, 1996, 1997 гг.,

- VII Международной конференции "СВЧ техника и спутниковые телекоммуникационные технологии" (Севастополь 1997 г.).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 7 печатных работ.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы из 82 наименований и приложения. Работа содержит 141 с. основного текста (в том числе 9 с. списка литературы), 52 рис. на 34 е., 3 табл. на 2 с. и приложение на 1 с. Общий объем диссертации 178 с.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертационной работы, формулируются цели и задачи исследования, перечислены основные результаты и краткое содержание работы.

В первой главе изложена общая постановка задачи дифракции произвольного электромагнитного поля на проводящих цилиндрических объектах, позволяющая построить математическую модель исследуемых проблем. На основе обзора литературы проведен анализ состояния вопроса, сделан вывод, что несмотря на сравнительно большое число работ, посвященных анализу дифракции электромагнитных волн на бесконечно протяженных цилиндрических поверхностях, на сегодняшний день в достаточной степени развиты только методы решения двухмерных задач дифракции на цилиндрических объектах сложного профиля. В этой связи перспективным является метод, предложенный Е.В. Захаровым, Ю.В. Пименов, А.В. Даниловым, идея которого состоит в том, что исходная задача дифракции может

быть сведена к интегродифференциальному и интегральному уравнениям относительно образов Фурье поперечной и продольной составляющих плотности тока, наведенного на рассматриваемой поверхности. Однако авторы работы не уделили достаточного внимания разработке алгоритма численного решения полученных уравнений и применению метода для решения конкретных задач.

Во второй главе, с учетом специфики решаемых в данной работе задач, проведено обобщение выбранного подхода для решения

задачи дифракции на

V

нескольких цилиндрических поверхностях:

$2>.....

При этом область интегрирования становится многосвязной.

Введем декартову {х,у,г) и криволинейную (д,т,г) системы координат, оси 2 которых параллельны образующим поверхностей. Связь между координатами зададим в виде: х = х(д,т), у = у(д,^)- Координатные орты определенные

в одной и той же точке, образуют правую тройку векторов (рис.1.).

Исходные уравнения в этом случае принимают следующий вид:

Рис.1.

Пш

рг('> 4н0}(г цМ,Юл

дт

д1

г

-г12 рг С, V) * (Г, ОН (о2) (у Ц М, М0) Л = -4/|

.Л (О Нт

(г) л'->Ло дд

7~ fyz(M,v)iTH%\rL{NQ,M)]dt =

Г (2)

= 4flwe°(^0)-/v lim \jL{M,v)^Hf\yL(NtM)-\dt,

N-±Nq J ot

г

где Г - в общем случае, - многосвязный контур интегрирования, е? и h® - образы Фурье г - ых составляющих векторов первичного поля:

СО 00

ег°= j£20 ехр(/\i)dz, /;г° = |яг° exp(ivz)dz, jx{M,v) и jz(M,v) - об-

—ОЭ —00

разы Фурье соответственно поперечной и продольной составляющих плотности наведенного тока в точке М е Г, L - расстояние от точки интегрирования M{q,t,z) до точки наблюдения N = N{q,v,z):

¿ = у[д:(^,г)-х(<7,г)|2 г)г)]2 , ТУ = Л^о - точка наблюдения

опущена на контур Г, 1д и 1Т - коэффициенты Ламе, ¿•(г,г) = х'(г);?'(^) + ;р'(г)_р'(г), Символ "л" показывает, что значения данной функции вычисляются в точках на поверхности,

Н^(уь) - функция Ганкеля второго рода, у = л1к2 - v2 , ¿2 = со2ец.

Данные уравнения могут решаться последовательно, так как в (I) входит только неизвестная функция После ее определе-

ния (2) можно рассматривать как интегральное уравнение Фредгольма первого рода для функции

Для определения составляющих плотности тока, наведенного на Б, и расчета различных характеристик поля нужно определить зависимость функции уг (/,»/) и уг(?,к) от параметра V и затем осуществить обратное преобразование Фурье (ОПФ) путем численного инте-

грирования по V. Выбор конкретных значений параметра V определяется исследуемой характеристикой поля и требуемой точностью результатов.

В первом параграфе также показано, что задача дифракции на двух цилиндрических телах может быть сведена к системе двух инте-гродифференциальных и системе двух интегральных уравнений второго порядка.

Второй параграф главы посвящен разработке эффективного алгоритма численного решения интегродифференциального уравнения (1) и интегрального уравнения (2). Подинтегральное выражение одного из интегралов данного уравнения содержит сильную особенность

— Нд2^(;£)]. Однако, если при численном решении уравнения ап-)

проксимация искомой функции производится до перехода к пределу, то данную особенность можно выделить во внеинтегральные члены. Более того, в случае кусочно-постоянной аппроксимации искомой функции

л™-!>.(.). «».о-^

/!=1 1 J

интеграл удается вычислить в явном виде.

С учетом вышесказанного алгоритм численного решения уравнения (1) можно построить на основе метода коллокации с использованием кусочно-постоянной аппроксимации искомой функции. Таким образом, исходное уравнение сводится к системе линейных алгебраических уравнений (СЛАУ) с комплексными коэффициентами, допускающей численное решение на ЭВМ.

После того, как решено уравнение (1), интеграл в правой части уравнения (2) вычисляется в явном виде. Уравнение (2) в этом случае

представляет собой интегральное уравнение Фредгольма 1-го рода, численное решение которого можно построить методом коллокации.

В случае задачи дифракции на незамкнутой цилиндрической поверхности численное решение уравнения (2) целесообразно провести методом саморегуляризации, предложенным В.Й. Дмитриевым и Е.В. Захаровым, с выделением особенности на концах интервала.

В данном параграфе также показано, что в тех случаях, когда контур интегрирования Г обладает симметрией, то каждое из уравнений (1) и (2) можно свести к двум независимым уравнениям, интервал интегрирования в которых в 2 раза меньше, чем в исходном уравнении.

В третьем параграфе получены формулы для расчета переизлу-

, I

ченного поля в произвольной точке пространства, в частности, в дальней зоне.

В четвертом параграфе получены формулы для образов Фурье векторов поля элементарного электрического вибратора (ЭЭВ), произвольно расположенного в пространстве.

Пятый и шестой параграфы посвящены решению важных с практической точки зрения задач дифракции трехмерного поля на полосе, уголковой поверхности и четырехгранной призме. Рассмотрены два случая возбуждения данных объектов элементарным источником: ЭЭВ ориентирован вдоль образующих поверхности; вибратор" расположен в плоскости, перпендикулярной образующим. Исследована сходимость и устойчивость численного решения. Проведен контроль выполнения граничных условий и условий на ребре. Найдено распределение токов на рассматриваемых поверхностях и рассчитаны диаграммы направленности (ДН) в зависимости от положения излучателя и поперечных размеров объекта. Сравнение полученных ДН системы "полоса -ЭЭВ", с соответствующими ДН, рассчитанными в других работах при решении этой же задачи методом Фурье, показало их хорошее соот-

ветствие. Однако на основе метода Фурье можно получить решение квазитрехмерных задач лишь в ограниченном числе частных случаев, когда рассматриваемая поверхность полностью совпадает с какой-либо координатной поверхностью системы координат, допускающей разделение переменных в уравнении Гельмгольца. Предложенный метод позволяет решать в строгой постановке задачи дифракции на цилиндрических объектах сложного профиля, примером тому служат решенные в данной,главе задачи дифракции трехмерного поля на уголковой поверхности и четырехгранной призме.

В третьей главе развит подход, позволяющий на основе строгой постановки задачи учесть влияние цилиндрической поверхности, имеющей произвольное поперечное сечение, на распределение тока симметричного электрического вибратора (СЭВ). В основе данного подхода лежит метод последовательной дифракции, основанный на использовании численных решений задачи о распределении токов на экране, наведенных известным первичным полем, и задачи о распределении тока на СЭВ с учетом поля экрана. В нулевой итерации ток на вибраторе считается таким же, как и в свободном пространстве. Затем решается задача дифракции поля СЭВ на поверхности Б (с помощью численного метода, изложенного в предыдущей главе ). В следующей итерации находится распределение тока вибратора (решается уравнение Галлена) с учетом поля, переизлучекного поверхностью Б. Снова решается задача дифракции поля вибратора на поверхности Б и т.д. Сходящийся итерационный процесс заканчивается тогда, когда достигается требуемая точность результата.

На основе разработанного итерационного алгоритма исследовано влияние уголковой поверхности на распределение тока СЭВ, расположенного в плоскости биссектрисы двухгранного угла параллельно

его ребру, в зависимости от угла раскрыва уголковой поверхности, ширины полос и расстояния вибратора до ребра.

Получены графики, иллюстрирующие изменение распределения тока вдоль вибратора и на уголковой поверхности при изменении геометрических параметров системы.

Приведены данные показывающие характер и скорость сходимости итерационого численного алгоритма.

Проведенные исследования входного сопротивления и структуры ближнего поля уголковой антенны позволяют дать рекомендации по использованию ее в качестве облучателя коллиматора, представляющего собой параболический цилиндр, при проведении измерений в условиях МИП, в том случае, когда объектом измерений является цилиндрическая поверхность.

В четвертой главе идет речь о практически важной задаче, связанной с исследованием восприимчивости объекта к воздействию электромагнитного поля. Достоверность соответствующих экспериментов возможна только в том случае, когда известна структура и энергетические характеристики падающего на объект поля. В качестве эталонного обычно выбирается поле коллиматорной антенны в дальней зоне (плоская волна). Однако при проведении измерений в условиях малого измерительного полигона (МИП), не всегда удается разместить исследуемый объект (ИО) в дальней зоне коллиматора. В этом случае необходимо определить насколько поле, которым облучается объект, отличается от поля антенны в дальней зоне. Кроме того, так как ИО находится достаточно близко от антенны, то нобходимо также определить степень его влияния на структуру поля, излучаемого антенной.

I" В данной работе указанная

проблема исследуется для случая, когда ИО может быть аппроксимирован круговым цилиндром. Если при этом его длина существенно превышает поперечные размеры и имеет порядок нескольких длин волн, то в ка-"х честве коллиматора целесообразно использовать антенну типа параболический цилиндр.

Наибольшее влияние на структуру поля коллиматора имеет место в случае, когда ось ИО параллельна образующим поверхности зеркала антенны, а вектор напряженности первичного электрического поля параллелен образующим ИО (Е-поляризация).

На рис.2 изображено сечение рассматриваемой электродинамической модели плоскостью 2 = 0. В первом приближении можно считать, что излученное антенной поле не зависит от координаты г. При этом диаграмму направленности облучателя зеркала антенны зададим в виде

г

Р и с. 2.

Л1- м

ц к ' 1 о, > %,

(3)

где 2^0 - угол раскрыва антенны , Ч7- угол, отсчитываемый, как показано на рис.2. Из (3) следует, что облучатель создает в точках параболической поверхности такое же поле, как токовая нить, расположённая вдоль ее фокальной линии, а вне сектора (|Ч'|<4/о)- не излучает.

Для решения поставленной проблемы требуется рассчитать напряженность электрического поля, излученного антенной, как без учета (Е0(х,у)), так и с учетом влияния ИО {Е^(х,у)). Обе эти задачи могут быть сведены к решению интегрального уравнения Фред-гольма первого рода:

^]{M)U(Q)[kL{M,M0)]dlM = F(Mq), М0 е Г (4)

Г

где Г - контур интегрирования, J(M)- плотность тока в точке Me Г, L - расстояние между точками М и Mq .

В случае первой задачи контур Г является односвязным и представляет собой отрезок параболы.

Во втором случае контур Г состоит из отрезка параболы и окружности с диаметром d (рис.2.).

Численное решение интегрального уравнения (4) проведено методом саморегуляризации, с использованием кусочно-постоянной аппроксимации искомой функции.

На основе численного решения (4) исследовалось амплитудное и фазовое распределение напряженности электрического поля (АРП и ФРП соответственно) волны, падающей на объект, в плоскостях у = const, параллельных плоскости раскрыва антенны и являющихся касательными к поверхности кругового цилиндра с освещенной стороны, в зависимости от:

- угла раскрыва параболической поверхности (рассматривалось четыре значения половины угла раскрыва То = 60, 75, 90 и 105°);

- линейного размера раскрыва антенны (рассматривалось три значения линейного размера раскрыва антенны 2а = 10, 12 и 14Л);

- расстояния от плоскости апертуры до цилиндра Д у- у- ур, где ур- значение координаты у, соответствующее раскрыву антенны (рис.2). Значение А у изменялось в пределах от 10 до 95Д;

- диаметра цилиндра (с! = X, 2Х, ЗА. и 41).

Часть полученных результатов показана на рис. 3. Данные графики отражают степень влияния ИО на АРП коллиматора.

По вертикальной оси на графиках отложены значения ДЕ(х,у), АЕ(х, у) = {Ц^Ос, у) |-|£о(л:,г/) |]/\Е§(х,у) |} * 100% а по горизонтальной - значения х / Л ( 0 < х < й/2 ).

На рис. З.а,б показана зависимость АЕ(х,у) от координаты х при фиксированном значении у для 2а = 10Я., ¥о = 60° и двух значений с1: с1 =' Тк (рис.3.а) и (1 = 4Я. (рис.3.б). На рис. З.в, г показаны аналогичные зависимости при 2а = 14Х и = 60°, соответственно для й = 2Х (рис.З.в) и с1 = 4А. (рис.3.г). Кривые 1, 2, 3, 4 построены для значений Ау= 10, 15, 20, 25Л, соответственно.

На основе полученных результатов исследования влияния объекта измерений на поле коллиматора можно сделать следующие выводы:

- если расстояние между ИО и плоскостью раскрыва зеркала антенны не превышает 25Х, то ИО существенно влияет на АРП антенны ( изменения в распределении поля, в пределах поперечного размера ИО, могут достигать 80% и более см. рис.З.в, З.г ).

- чем больше поперечный размер ИО, тем сильнее его влияние на поле коллиматора;

- степень влияния ИО на АРП антенны сложным образом зависит от линейного размера апертуры и угла раскрыва зеркала антенны. При увеличении линейного размера апертуры, происходит увеличение влияния ИО, если расстояние между ним и плоскостью раскрыва не

ЛЕ-

12С 90

60 30

о

Х/к

1 _ А= Ч>0 = 14 x

• = 60°

1 2

-

г 1 1

. 0.2

0.4

0.6

0.8

X А

Рис.3.

превышает 25Х. Существенную роль здесь играет поперечный размер объекта. Так например при d = 21 увеличение апертуры сказывается на распределении поля только для А_у<15Я (рис.3.в). В случае, когда Ч>о = 75° и 90° влияние ИО на структуру поля проявляется меньше чем при ЧЛэ = 60°, 105°, для всех рассматривавшихся значений линейного размера зеркала и поперечных размеров объекта.

Учет отмеченных особенностей позволил разработать рекомендации по проведению измерений в условиях МИП.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Разработан алгоритм численного решения интегродифферен-циального и интегрального уравнений, к которым может быть сведена задача дифракции произвольного электромагнитного поля на проводящих цилиндрических объектах с бесконечными образующими, имеющих сложный контур поперечного сечения и получены формулы для расчета составляющих векторов дифракционного поля в любой точке пространства.

2. Разработан подход, позволяющий в строгой постановке анализировать влияние проводящей цилиндрической поверхности с бесконечными образующими, имеющей сложный контур поперечного сечения на параметры излучения электрического вибратора.

3. Разработан комплекс эффективных быстродействующих программ численного решения рассматриваемых задач и проведен анализ сходимости решения и устойчивости алгоритма на основе тех задач дифракции, решение которых известно в настоящее время.

4. В строгой постановке исследовано возбуждение уголковой поверхности и четырехгранной призмы полем элементарного излучателя, произвольно расположенного в пространстве.

5. В строгой постановке исследовано влияние уголковой поверхности на распределение тока симметричного электрического вибратора.

6. Исследовано влияния объекта измерений, аппроксимированного круговым цилиндром на поле цилиндрического параболического коллиматора и разработаны рекомендации по проведению измерений в условиях малого измерительного полигона.

Таким образом рассмотренные в настоящей диссертационной работе задачи и численные методы их решения позволяют анализировать широкий круг проблем, возникающих в радиофизике и теории антенн и требующих учета дифракции электромагнитных волн на цилиндрических поверхностях, имеющих сложный профиль поперечного сечения.

СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Надточеев А.И., Пименов Ю.В., Успенский Д.И. Исследование влияния незамкнутой круговой цилиндрической поверхности на входное сопротивление симметричного электрического вибратора /

Московского технического университета связи и информатики. -М. 1996. - 20с. Деп. в ЦНТИ "Информсвязь" К» 2081- СВ96.

2. Успенский Д. И. Численное решение задачи дифракции трехмерного электромагнитного поля на двух идеально проводящих круговых цилиндрах с бесконечными образующими / Московского технического университета связи и информатики. - М. 1996. - 14с. Деп. в ЦНТИ "Информсвязь" № 2081- СВ96.

3. Надточеев А.И., Пименов Ю.В., Успенский Д.И. Исследование взаимного влияния симметричного электрического вибратора и идеально проводящей цилиндрической параболической поверхности / / Тез. докл. научн.-техн. конференции профессорско-

преподавательского, научного и инженерно-технического состава МТУСИ, 28 - 30 января 1997г. - Москва, - с.249.

4. Успенский Д.И. Численное решение задачи дифракции двухмерного поля на системе "Цилиндрическая параболическая поверхность - круговой цилиндр" // Тез. докл. научн.-техн. конференции профессорско-преподавательского, научного и инженерно-технического состава МТУСИ, 30 января - 1 февраля 1997г. - Москва, - с.249.

5. Успенский Д.И. Численное решение задачи дифракции поля элементарного излучателя на четырехгранной призме / Московского технического университета связи и информатики. - М. 1997. - Деп. в ЦНТИ "Информсвязь" № 2081- СВ96, 75 - 83с.

6. Успенский Д.И. Численный анализ влияния исследуемого проводящего объекта цилиндрической формы на поле цилиндрического параболического коллиматора / Московского технического университета связи и информатики. - М. 1997. - Деп. в ЦНТИ "Информсвязь" № 2081- СВ96, 63 - 74с.

7. Н.И. Денисенко, А.И. Надточеев, Ю.В. Пименов, Д.И. Успенский. Влияние облучаемого объекта на поле излучающей антенны / / Материалы конференции "СВЧ техника и спутниковые телекоммуникационные технологии", т.1 - Севастополь 25-27.09.1997. - С.: 118 -120.