автореферат диссертации по радиотехнике и связи, 05.12.07, диссертация на тему:Исследование влияния края диэлектрического укрытия на характеристики излучения фазированной антенной решетки
Автореферат диссертации по теме "Исследование влияния края диэлектрического укрытия на характеристики излучения фазированной антенной решетки"
На правах рукописи
ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ КРАЯ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОГО УКРЫ 1 ИЯ нл ХАРАКТЕРИСТИКИ ИЗЛУЧЕНИЯ ФАЗИРОВАННОЙ АНТЕННОЙ РЕШЕТКИ
Специальное^ - 05 12 07 - Дшсмны и СВЧ устройств
Автореферат диссертации на соискание \'(енон степени кандидат 1с.\ни'1еских наук
Москва - 1947
Работ выполнена на кафедре Лшспных \cipoiiciii и раснросфлнсмин радиоволн Москопскою -)иер1 отческою ннсшта (Техническою уннвсрсшоа)
Научный руководитель. докюр гемшчсскнч наук, профессор Васильев I- 11
Официальные оппопешы: доктор технических паук, профессор
Нрохин Г Л.
кандидаттехнических паук Чадо и С-.!-!
ведущая организация: ПИИ Дальней радиосвязи, г. Москва
Защита состой гея " 29 " мая__1997 г. в 15.00 на заседании
диссертационного совета К 053.16.13 Московскою тиергетическою института (Техническою университета) по адресу: 111250, Москва, Красноказарменная ул., д. 17, ауд. Л-402.
С диссертацией можно ознакомиться в научночехнической библиотеке Московского juepi ешческого института (Техническою университета)
Автореферат разослан |9Ч7 г.
Ученый секретарь диссертационного содста
кандидат технических наук, доценг
И. Курочкииа
-3-
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность проблемы. В настоящее время фазированные антенные решетки (ФАР) рассматриваются как наиболее перспективный тип остронаправленных антенн. В связи с тем, что ФАР имеют большую стоимость, прямое экспериментальное исследование их электродинамических характеристик, даже на фрагменте, требует значительных финансовых затрат. Поэтому большое значение приобретаю! теоретические методы расчета соотнегствующих математических моделей высокой степени адекватности.
Поскольку, как правило, применяемые антенные решетки имеют в своем составе большое количество излучателей, ФАР обычно моделируется бесконечной решеткой. Это позволяет применить относительно простую теорию периодических структур. Однако в рамках указанной теории принципиально не могут быть учтены краевые эффекты в решетке. Поэтому вопросы, связанные с оценкой ширины краевой области ФАР, и вопросы, касающиеся режимов работы краевых элементов, изучены гораздо меньше. Ча пределами возможностей теории бесконечных решеток остаются также вопросы влияния краевых эффектов на основные параметры ФАР, точность определения которых очень важна 111111 создании высокоэффективных антенных решеток.
Но проблемам, связанным с краевыми эффеккши в ФАР, к настоящему времени опубликован ряд отечественных и зарубежных работ. При ном, как правило, предметом исследований являются краевые эффекты в конечных ФАР при отсутствии диэлектрических укрытий. Если же таковые имеются, то они моделируются бесконечно протяженным диэлектрическим слоем. На практике диэлектрическое укрытие всегда ограничено. В связи с этим имеет место дифракция поверхностных и пространственных волн на его краях, которая не может быть исследована на модели бесконечного диэлектрического слоя. В диссертации проведены исследования, в которых рассматривается наиболее интересный для практики случай, когда ограничена
как антенная решсгка, так и диэлектрическое укрытие (рис.1).
-Р
t х
е
0 . 2 3 4 N ^ 1
Е ; z
ППГГГ^
'f—z0—-4кд1
рис. 1
Полубссконечная модель укрытия, имеющая только один край, дает возможность исследовать искажения поля решетки за счет краевого излучения и чистом виде, т.е при отсутствии дифракционных полей высокого порядка, например, полей, многократно рассеянных краями, которые имели бы место в укрытии, ограниченном с двух сторон.
Мель исследований состоит в следующем:
1. В строгой электродинамической постановке исследовать роль дифракционных полей, возбужденных па краях ограниченного диэлектрического укрытия, в формировании поля антенной решетки, расположенной под э тим укрытием.
2. Выявить параметры укрытия и решетки, при которых наиболее сильны искажения поля решетки, связанные с дифракцией поверхностном волны на крае укрытия.
3. Оцени п,, как меняется соотношение между искажениями в зависимости ог параметров решетки и укрытия, имея в виду тот факт, что максимальные искажения поля решетки эа счет дифракции на крае укрытия имеют место при lex же параметрах структуры, что и искажения, связанные с эффектом ослепления.
4. Пронести исследования на двух моделях решетки:
• решая задачу в приближении заданных магнитных токов, эквивалентных апертурам излучающих щелей (при этом взаимодействие излучателей не учитывается).
- Г> -
• принимая во внимание взаимодействие элементов решетки и исследуя влияние "стекапия" энергии поверхностной волны в подводящие волноводы при ее распространении в направлении края укрытия на характеристики ФАР.
Для достижения цели исследований проводится декомпозиция сложной граничной задачи об излучении щелевой ФАР из-под полубескопечного диэлектрического слоя па более простые ключевые задачи дифракции и задачи об излучении одиночных излучателей. Такая декомпозиции основана па том факде, чю при значительном удалении излучателя решетки от края укрытия, воздействие на этот край расходящейся прострмнч венной волны, возбужденной излучателем, гораздо слабее по сравнению с воздействием на край поверхностной волны, возбужденной в слое диэлектрика.
Основные положения, которые выносятся на защиту, следующие:
1. Решение задачи об излучении конечной и полубесконечной линейной фазированной антенной решетки при наличии полубесконечного
диэлектрического укрытия.
2. Метод декомпозиции сложной граничной задачи об излучении антенной решетки из под полубескопечного покрытия на более простые ключевые задачи дифракции и задачи об излучении одиночных антенн.
3. Решение двух дифракционных задач, а именно задач дифракции плоских пространственной и поверхностной волн, которые могут иметь самостоятельное значение как модельные для геометрической и физической теории дифракции.
4. Результаты исследования влияния краевых эффектов, возникающих как на крае антенной решетки, так и на крае укрытия.
Научная новизна работы заключается в следующем: 1. Впервые в строгой электродинамической постановке решена задача об излучении линейной антенной решечки из-под полубесконечного диэлектрического укрытия.
-62. На основе этого решения исследованы краевые эффекты в антенной
решетке, связанные как с ограниченностью решетки, гак и с
ограниченностью диэлектрического укрытия.
3. Решены две новые дифракционные задачи, а именно задачи дифракции плоских пространственной и поверхностной волн на крае диэлектрического слоя, заглубленного в идеально проводящее полупространство.
4. Решена задача возбуждения полубесконечного диэлектрического слоя уединенной щелевой антенной.
5. Решена задача излучения антенной решетки из-под ограниченного с двух сюром укрытия.
Практическая ценность диссертационной работы состоит в том, что разработана математическая модель, позволяющая рассматривать краевые эффекты в щелевых антенных решетках, связанные как с ограниченностью диэлектрического укрытия, так и с ограниченностью самой решетки. Разработан пакет прикладных программ решения модельных задач дифракции плоской и поверхностной волны на крае полубесконечного диэлектрического слоя. Эти решения могут рассматриваться как модельные для геометрической теории дифракции, поскольку позволяют найти дифракционные коэффициенты стыка полубесконечных диэлектрической и металлической пластин. Найденные дифракционные коэффициенты могут быть использованы при решении задач дифракции на сложных телах, имеющих подобную неоднородность.
Результаты диссертационной работы реализованы в виде пакета прикладных программ для персонального компьютера и используются в Научно-исследовательском центре прикладных проблем электродинамики ОНВТ РАН.
Апробация работы. По теме данной работы сделаны:
• дна доклада на VI Международной конференции "Mathematical Methods in Electromagnetic Theory (MMF.T'96)" (Львов, сентябрь 1996 г.),
• два доклада на Московском электродинамическом семинаре, проводимом в ИР') РАН (Москва, февраль п апрель 1997 г.),
• доклад на Международном симпозиуме "The Trans Black Sea Region Symposium on Applied Electromagnetism" (Греция, апрель 1996 г.),
• доклад на IV Международной конференции "Гиромагнитная бестоковая электроника" (Фирсановка, декабрь 1995 г.).
Публикация результатов работы. По результатам выполненных исследований опубликовано 8 печатных работ, среди которых 2 статьи [1,2] и б тезисов докладов на конференциях [3-8], 3 статьи находятся в печати.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Диссертация содержит 265 страниц текста. Работа состоит из введения, пяти глав, выводов по результатам исследований и шестнадцати приложений. Библиография включает в себя 93 наименования, в том числе 10 - по работам автора. К диссертации приложен акт внедрения результатов работы.
Во введение входят:
• Обзор литературы по вопросам, смежным с рассматриваемой задачей, на основе которого обоснована актуальность темы.
• Постановка основной задачи. Объяснение физических закономерностей, на основании которых проводится декомпозиция задачи об излучении щелевой ФАР из-под полубесконечного слоя диэлектрика на ключевые задачи дифракции и задачи излучения одиночных антенн.
• Краткое содержание глав диссертационной работы.
• Общая характеристика работы.
Первая глава работы посвящена постановке и решению пяти ключевых задач. Для решения всех ключевых задач использован метод интегральных уравнений (ИУ). Геометрия первых трех ключевых задач одинаковая, различие состоит в способах возбуждения (рис.2). В первой задаче структура возбуждается щелевой антенной, а во второй и третьей задачах поверхностной и пространственной волнами. Методом зеркальных изображений исходные задачи сводятся
к задачам возбуждения и дифракции на клиновидном стыке диэлектрических и металлических пластин (рис.3). Возбуждающая щель заменяется полоской магнитного тока, который считается заданным. Предполагается, что поле не зависит от координаты у. При этом поляризация такова, что единственная компонента магнитного поля параллельна оси у. Для получения наиболее простого ИУ границы x=±d металлизируются. За счет этого в областях I, II и III нетрудно найти функции Грина, удовлетворяющие нулевому граничному условию на плоскостях x=±d. Области I и III представляют собой полупространства, и здесь для определения функции Грина используется метод зеркальных изображений. Функция Грина в области II, являющейся плоским волноводом, находится сложнее, путем решения задачи возбуждения этого волновода. Для восстановления связи между областями I, II и III над и под границами металлизации x=±d нанесем листки магнитного тока J" и J". Граничное условие на Ii, требующее непрерывности тангенциального электрического поля, удовлетворяется путем приравнивания jM = - j" . Если магнитные токи в
области II на поверхностях x~±(d-0) в соответствующих точках положить одинаковыми, то граничное условие Ez=0 на поверхности х=0 удовлетворяется в силу четности распределения магнитного поля вдоль оси х. Первое ИУ системы получается в результате удовлетворения условия равенства на границе полных тангенциальных магнитных полей в области I и в области 11. В области I магнитное поле записывается с
рис.2
1,2 2| II
рис.3 ^ч^хХ Ш
помощыо принципа эквивалентности через магнитный ток на плоскости £) (в случае задачи дифракции пространственной волны еще добавляется поле падающей и отраженной плоских волн, удовлетворяющих условию Ег=0 на Е[). В области II магнитное поле выражается через магнитные токи на поверхностях х=±с1, через электрический ток на поверхности Е2 и через магнитный ток, соответствующий щелевой антенне (если она является возбудителем). Кроме того, магнитное поле в области II приравнивается нулю на вспомогательной поверхности 2з, что эквивалентно выполнению граничного условия на поверхности £2 и даст второе уравнение системы НУ
_ X, 12
Ядра системы выражаются через функцию Ганкеля и ряды по волноводным модам. Правая часть Ну(г) системы определяется способом
возбуждения. Координатные линии и т - это линии пересечения плоскости у=0 и поверхностей и Для рассматриваемой задачи могут быть составлены и другие интегральные уравнения, но система (1) наиболее проста и удобна для численного решения.
Интеграл по имеет бесконечный интервал по направлению г, что затрудняет численное решение системы (!). Для устранения этой неприятности ток ^ представляется в виде суммы равномерной и
неравномерной составляющих. Равномерная составляющая тока представляет собой ток физической оптики и токи, соответствующие поверхностным волнам, а неравномерная составляющая - поля более сложной структуры. При удалении от нерегулярности в виде стыка пластин или щелевой антенны неравномерная составляющая тока быстро убываег и на значительном расстоянии становится пренебрежимо малой по сравнению с равномерной составляющей. Это обстоятельство позволяет
ограничить пределы интегрирования в системе ИУ, а затем приближенно свести ее к системе линейных алгебраических уравнений (СЛАУ). Далее итерационным методом совместно с методом наименьших квадратов определяются неизвестные комплексные амплитуды возбужденных поверхностных волн. По найденным токам ^ и можно определить
поля в любой точке пространства. Поле в дальней зоне за счет равномерной составляющей магнитного тока ^ определяется методом стационарной
фазы, а неравномерной составляющей - численно.
При рассмотрении антенной решетки под полубесконечным укрытием имеется поверхностная волна, которая уходит на бесконечность и в формировании поля антенны не участвует. Однако реальные антенные решетки всегда располагаются под конечными укрытиями. Для исследования процессов в решетке под конечным укрытием решена четвертая ключевая задача, а именно задача об излучении одиночной щелевой антенны из-под конечного слоя диэлектрика (рис.4). Так же, как и три предыдущие задачи, эта
задача методом зеркальных изображений преобразуется к задаче возбуждения диэлек-2 трической вставки в беско-* нечном идеально проводящем экране полоской удвоенного магнитного тока. Этот ток считается заданым. Интегральное уравнение для этой задачи составляется так же, как и в предыдущем случае. Отличие состоит в том, что при записи поля в области II по принципу эквивалентности используется аналитически вычисленная функция Грина двумерного резонатора. Эта функция Грина автоматически удовлетворяет граничным условиям на поверхностях диэлектрик - металл, поэтому нет необходимости вводить на этих поверхностях эквивалентные электрические токи. В результате граничная задача редуцируется к единственному интегральному уравнению относительно неизвестного
рис.4
распределения эквивалентного машитного тока на поверхности x-+d При этом интегральное уравнение имеет конечные пределы итерирования, что существенно упрощает алюритм его решения по сравнению с предыдущими задачами о полубесконечном слое. Более того, ядро этого уравнения таково, что матрица СЛАУ, к которой оно сводится, представляется суммой теплицевой и ганкелевых матриц. Это дает возможность вычислить матрицу, рассчитывая лишь относительно небольшое число ее элементов.
При исследовании физических процессов в фазированной решетке с учи ом взаимного влияния излучателей важно иметь решение пятой ключевой задачи, а именно задачи об излучении щелевой антенны конечной ширины, расположенной под бесконечным диэлектрическим слоем (рис.5). Эта задача решается аналитически, но выражения для ближ-
гралов Фурье существенно отличается от алгоритмов решения ранее рассмотренных ключевых задач. Более целесообразным представляется сведение граничной задачи к пше!ралыюму уравнению с последующим численным решением. Алгоритм сведения граничной задачи к ИУ и его решение получается примерно таким же, как и для первых трех ключевых задач, что заметно облегчает программирование задачи и получение интересующих результат ов для ближних полей.
Во второй главе приводятся алгоритмы и результаты тестирования решений ключевых задач. Решение задачи о щели, излучающей из-под полубесконсчного слоя, тестируется посредством теоремы взаимности. При этом процедура проверки опирается на решение третьей ключевой задачи.
d
них полей на поверхности диэлектрика могут быть получены только в виде ин-
№СЛ
с
ъ тегралов Фурье со сложным спектром. Их вычисление в ближней зоне затруднительно. Кроме того, алгоритм вычисления инте-
т.е. задачи дифракции гшоской пространственной волны на крае полу бесконечного диэлектрического слоя. В этом случае плоская волна рассматривается как поле бесконечно удаленной нити магнитного тока.
Далее проверяется пригодность упрощенного подхода к определению поля излучения щели из-под полубесконечного слоя диэлектрика. Идея этого упрощенного подхода заключается в том, что при удалении антенны от края укрытия на значительное расстояние поле л дальней зоне может бы п. найдено как сумма
где F(0) - ненормированная диаграмма направленности щелевой антенны, расположенной под бесконечным слоем (рис.5), f(0) - диаграмма рассеяния поверхностной полны на крас укрытия (рис.2), Л - амплитуда поверхностной волны, возбужденной щелью в бесконечном слое. При этом сравнивается поле щели в дальней зоне, полученное путем непосредственного решения интегрального уравнения (первая ключевая задача) и поле, вычисленное посредством вышеописанного приближенного подхода. В результате сравнения можно сделать вывод о том, на каком расстоянии должен быть расположен излучатель от края, чтобы можно было применить такой подход.
Результаты расчетов, проведенных при решении задачи дифракции поверхностной волны на крае диэлектрического укрытия, тестируются с помощью теоремы Умона-Пойнтинга. Для этого край укрытия окружается воображаемой цилиндрической поверхностью S, радиус которой велик. Затем проверяется равенство потока мощности, втекающей в объем V, офаниченный поверхностью S, потоку мощности, вытекающей из этого объема. Ввиду свойства ортогональности поверхностных и пространственных волн, вытекающая мощность определяется суммой потока мощности отраженной поверхностной волны и потока мощности цилиндрической волны, расходящейся от края укрытия. Втекающая мощность определяется набегающей поверхностной волной.
(2)
Задача определения ближнего поля щелевой антенны, расположенной под бесконечным слоем диэлектрика, тестируется путем сравнения значения
амплитуды поверхностной волны, полученного численно, со значением, полученным аналитически.
В третьей главе приводятся результаты расчетов, полученных при решении первой, второй, третьей и четвертой ключевых задач. Эти результаты имеют прямое отношение к основной задаче данной работы, а именно к исследованию фазированной антенной решетки, расположенной под полубесконечным диэлектрическим слоем. Кроме того, приведены результаты, имеющие самостоятельное значение. Приводится подробное описание полученных результатов и их физическая интерпретация.
В четвертой главе на основе результатов, полученных в первой главе применительно к излучению одиночного щелевого излучателя, решается задача определения полей фазированной решетки, расположенной под полубесконечным и конечным слоями диэлектрика в приближении заданных магнитных токов излучающих щелей. Формула (2) показывает, что поле в дальней зоне щелевой антенны, расположенной под полубесконечным слоем диэлектрика содержит две сост авляющие:
- непосредственное поле щели,
- поле рассеяния, обусловленное поверхностной волной, набегающей на край укрытия.
Это справедливо для каждой щелевой антенны, входящей в состав решетки. Следовательно, суммируя вклады ог всех излучателей, поле в дальней зоне, формируемое решет кой, можно представить в виде, аналогичном (2)
VKoro
где Fs(0) - ненормированная диаграмма направленности щелевой антенной решетки, расположенной под бесконечным слоем, f(0) - диаграмма рассеяния поверхностной волны на крае укрытия (рис.2), At - суммарная амплитуда поверхностной волны, набегающей на край диэлектрического укрытия. Важно отметить, что одна-две антенны решетки могут быть
расположены вблизи края диэлектрика. Поля этих антенн, строго говоря, следует рассчитывать, используя систему ИУ (1). Так и делалось вначале. Однако расчеты показали, что диаграмма направленности индивидуальной щели, расположенной вблизи края диэлектрика и вычисленная строго (в результате решения системы ИУ (1)), заметно отличается от диаграммы направленности, вычисленной упрощенным способом, т.е. при отдельном рассмотрении рассеяния поверхностной волны на крае и излучения щели из-под бесконечной пластины (см. рис.2 и рис.5). Но поскольку одна-две антенны вносят относительно небольшой вклад в суммарное поле решетки, то ошибка применительно к решетке оказывается пренебрежимо малой при большом числе излучателей. Это позволяет пользоваться формулой (3) даже тогда, когда несколько щелевых антенн находятся в непосредственной близости от края укрытия.
Далее на основе вышеописанной методики вычисления проводится детальное исследование диаграмм направленности решетки и их искажений за счет излучения края диэлектрического укрытия. Определяются режимы, в которых указанные искажения наиболее сильные. Демонстрируются искаженные и неискаженные диаграммы направленности и их изменения в процессе сканирования. Показано, как существенно падает коэффициент направленного действия решетки в процессе сканирования, если параметры структуры допускают синфазное сложение поверхностных волн, возбуждаемых соседним» излучателями и распространяющихся в направлении края диэлектрика. Здесь также приводятся результаты решения задачи об излучении щелевой антенной решетки из-под диэлектрического слоя конечного размера. Результаты сравниваются с соответствующими данными, полученными при решении задачи о полубесконечном укрытии.
Пятая глава посвящена исследованию влияния края диэлектрического укрытия на характеристики излучения ФАР с учетом взаимного влияния излучателей. В этом случае считаются заданными падающие волны в подводящих волноводах (рис.1), а определение амплитуд отраженных волн является целыо решения задачи. Решение проводится методом
■ J5 -
интегральных уравнении. Апертуры щелей затягиваю гея гонкими идеально проводящими пленками и накладываются листки магнитных токов чуть выше и чуть ниже этих пленок. Плотности магнитных токов в каждой апертуре над проводящей пленкой и под ней полагаются равными по величине и противоположными по знаку, что обеспечивает непрерывность
тангенциальной составляющей вектора Е. Далее, необходимо приравнять полные магнитные поля на апертурах. Для этого сначала решается задача возбуждения одного из питающих полубесконечных волноводов листком магнитного тока
+Л/2
Н>= ÎJ>')'S . (4)
Л/2
Определение поля листка магнитного тока в диэлектрике представляет собой уже решенную первую ключевую задачу. Здесь мы имеем вместо явного выражения для магнитного поля вычислительную процедуру, в которой есть два этапа. Первый этап - это определение магнитного тока
j"(/) на границе воздух-диэлектрик (Et на рис.2) и электрического тока
Ju'(£,) на стыке ди шсктрик-мсталл (Ег на рис.2), второй - вычисление машитпого поля в диэлектрической плаемше по известным магнитному току JyV), электрическому току н магнитным токам J,"nU).
соответствующим щелям. Представим оба этапа определения магнитного поля Нд(г) внутри диэлектрической пластины в виде символической
1 I у
формулы
Hy(z) = S fj>').T (Z.ZW, (5,
п = 0Лп
[де N - число щелевых антенн в решетке, Дп - апертура п го волновода. Далее приравниваются магнитные поля на каждой апертуре и добавляется
— ю -
удвоенное магнитное поле падающих волн Н"т • Для т-ой щели получается
Н у = Н ут + 2Н "т • (6)
Подставляя в (6) выражения (5) и (4), а также учитывая, что магнитные токи отличаются знаком, можно составить систему интегральных уравнений
I .....N-1, (7)
п=0 лл Дт
которая решается методом Галеркина. Выбирая достаточно полный базис, можно не накладывать ограничения на ширину щели. Однако, чтобы не усложнять и без того сложную задачу, ограничимся рассмотрением узких щелей. Это тем более уместно, поскольку на практике обычно применяются именно такие щели. Тогда можно ограничиться всего одной базисной функцией - константой. В качестве весовых функций возьмем б - функции. Тогда система ИУ (7) превращается в СЛАУ
IX,- ¡Т + & (■/,,,/)с17.' = 2-Нут(^-), т=0......N-1, (8)
п лп Лт
неизвестными в которой являются амплитуд!.! магнитных токов ^ в апертурах питающих волноводов. В (8) интеграл |,у ^.„.г'^г' означает
Дп
магнитное поле в середине т-ой щели, призведенное п-ой щелыо. Точки наблюдения Zm располагаются в центрах апертур. Как следует из предыдущего, у нас нет формулы для этого интеграла, но имеется вычислительная процедура на основе первой ключевой задачи. Конкретно зга процедура может выглядеть следующим образом. Применительно к первой щели решается первая ключевая задача. Тем самым вычисляется
распределение магнитного тока на границе воздух - диэлектрик (Ха) и
распределение электрического тока j.'(i,) па сл.нее диэлектрик - металл (£?).
Чатем, используя эти токи, поочередно находится магнитное поле и центрах поверхностей тел щелей. Нсфудно видеч., чю (акнм нуюм находится основной вклад в первый столбец мафицы (8). Оааекя только добавим. вклад, определяемый интегралом с функцией S(¿,/.'}. Далее вычисления повторяюioi для шорой, ipeii.eii и т д. щелей. Однако реализовать эту процедуру, особенно для (целей с большим номером, практически невозможно из-за тою, что интервал численного решения
системы ИУ (!), определяющей токи J^U) и Je (¡i), может стать чрезмерно
больчшм. Это приведет к резкому возрастанию времени вычислений н накоиленню вычисли тельных ошибок. Более целесообразно вычислять магнитное поле щели внутри диэлектрика, опираясь на решение второй ключевой задачи, как это сделано в четвертой главе.
Для проверки полученных результатов проводится тестирование на оспине георемы У мова-Пошп ипга. Далее, па основе вышеописанном icopitii. проводшея подробное исследование важнейших \арак1ерпсшк ашеннои решетки: диаграммы паправленносш, коэффпцисн i а направленного действия и некоторых других. Подробно исследуемся эффект ослепления в совокупности с искажениями, вызванными излучением с края диэлектрического укрытия. Приводятся результаты распределения ко (ффициентов отражения по раскрыпу решетки для различного числа излучателей. Оценивается ширина краевых облапей при ра (личных параметрах диэлектрика. Показано, что краевой эффект занимает конечную область решетки и не изменяется при увеличении числа из !>ча1елей в ее составе. Этот эффект предлагается использован. ,%чя расчет peuiciMi с -"ольшнм (или бесконечно большим) числом излуча1елсн посредством выделения равномерной и неравномерной частей в распределении коэффициентов отражения по раскрыиу решетки.
Основные м;: i ериалы ; у к с ер та I у н1 о п у о л и ко в a nu в работах:
1. Васильев E.H., Охматовский H.H. Дифракция электромагнитной волны на стыке диэлектрической и металлической ичастип // Радиотехника и электроника. - 1996. - г.41. - J4y9. - C.1033-103S.
2. liiic-njii.cn К.П., OxM;noiicKiiit В.И. Дифракция поверхностной электромагнитной волны на стыке диэлектрической и металлической плае иш // Радио lex лика и электроника. - 1996. - т.41. - №10. - С. 1162-1166.
3. Васильев E.H., Охматовский В.И. Характеристики излучения фазированной антенной решетки, расположенной под полубесконечным диэлектрическим слоем II Математические методы в электромагнитной теории: Тез. докл. VI Межд. науч. конф. 10-13 сентября 1996 г. - Львов, 1996. - С. 420-422.
4. Васильев E.H., Охматовский В.И. Дифракция на диэлектрическом диске и на круглом диэлектрическом окне в идеально проводящем экране // Математические методы в электромагнитной теории: Тез. докл. VI Межд. науч. конф. 10-13 сентября 1996 г. - Львов, 1996. - С. 155-158.
5. Васильев E.II., Охматовский В.И. Дифракция поверхностной электромагнитной волны на стыке диэлектрической м металлической пластин //Трансчсрноморский региональный симпозиум по прикладному электромагнетизму: Тез. докл. Межд. симп. 17-19 апреля 1996 г. -Мстсово, Эпирус, Греция, 1996. - DISC 8.
6. Охматовский В.И. Решение канонической задачи дифракции электромагнитной волны на стыке диэлектрической и металлической пластин // Проблемы радиоэлектроники: Тез. докл. Моск. студ. науч. конф. 5 марта 1995 г. - Москва. 1995. - С. 23.
7. Охматовский В.И. Характеристики излучения антенны, расположенной под полубесконечным диэлектрическим слоем // Проблемы радиоэлектроники: Тез. докл. Моск. студ. науч. конф. 5-6 марта 1996 г. - Москва, 1996. -C.30-3I.
8. Охматовский В.И. Дифракция поверхностной волны на стыке диэлектрической и металлической пластин // Проблемы радиоэлектроники: 'Гез. докл. Моск. студ. науч. конф. 5-6 Maina 1996 г. - Москва, 1996. -С.31-32.
-
Похожие работы
- Расчет вибраторных фазированных антенных решеток с расширенным углом сканирования
- Влияние многослойных диэлектрических укрытий различной конфигурации на характеристики излучения антенн с плоской апертурой
- Разработка методик проектирования и технологий настройки и эксплуатации антенн диапазонов ВЧ - УВЧ, размещаемых в укрытиях
- Математическое моделирование температурных полей и термических напряжений в многослойных радиопрозрачных укрытиях мощных передающих антенн
- Разработка информационно-управляющей системы радиостанцией декаметрового диапазона с передающей кольцевой фазированной антенной решеткой
-
- Теоретические основы радиотехники
- Системы и устройства передачи информации по каналам связи
- Радиотехника, в том числе системы и устройства телевидения
- Антенны, СВЧ устройства и их технологии
- Вакуумная и газоразрядная электроника, включая материалы, технологию и специальное оборудование
- Системы, сети и устройства телекоммуникаций
- Радиолокация и радионавигация
- Механизация и автоматизация предприятий и средств связи (по отраслям)
- Радиотехнические и телевизионные системы и устройства
- Оптические системы локации, связи и обработки информации
- Радиотехнические системы специального назначения, включая технику СВЧ и технологию их производства