автореферат диссертации по радиотехнике и связи, 05.12.07, диссертация на тему:Резонаторно-щелевые излучатели фар, возбуждаемые полосковой линией
Автореферат диссертации по теме "Резонаторно-щелевые излучатели фар, возбуждаемые полосковой линией"
МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ п г _ (ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)
РГБ ОД
На правах рукописи
ЧАДОВ СЕРГЕИ ЕВГЕНЬЕВИЧ
. РЕЗОНАТОРНОЩЕЛЕВЫЕ ИЗЛУЧАТЕЛИ ФАР, . ВОЗБЗВДАИЛЫЕ ПОЛОСКОВОИ ЛИНИЕЙ.
05.12.07 - Антенны и СВЧ устройства
Автореферат диссертации-на соискание ученой степени кандидата технических наук
ю
Ыосквв - 1994
Работа выполнена на кафедре Антенных устройств и распространения радиоволн Московского энергетического института
Научный руководитель - кандидат технических наук Бодров В.В.
\ *
Официальные оппоненты :
доктор технических наук Сапсович Борис Иосифович Кандитдат технических наук Колосова Татьяна Андреевна
Ведущая организация - название указано-в^ ■—_______
решении специализированного Совете
Ж. Т994 г. В
Защита состоится " ___ 1994 г. в час.
на заседании специализированного Совета К 053.16.13 Московского энергетического института, по" адресу: г.Москва, Е-250, ул .Красноказарменная
( ' - . • ' : Отзыв, заверенный печать», проста направлять по адресу:
105835 ГСП, Москва, Е-250, ул.Красноказарменная,14, Совет МЭИ.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МЭИ.
Автореферат разослан "___"_______!__;___ 1994 г.
Ученый секретарь
специализированного Совета/ (7 /
к.т.н.,доцент , ¿.¿¿^^•'^МСТ.Курочкина
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТУ.
Актуальность тени. Развитиа техники антенных решеток (АР) определяет возрастающий интерес к резонаторно-цолевым излучателям (РЩ) как элементам АР. Это обусловлено, в первую очередь, конструктивными особенностями таких антенн: малой пысо?ой6 новыстушшцей поверхностью, не ухудшащей аэродинамических свойств объекта, на котором они установлены, хорошей технологичностью. В диссертационной работе исследуются НЦИ. возбуждаемые несимметричной и высокодобротной полосковыми линиями в случае, когда плоскость диэлектрической подложки перпендикулярна плоскости щели, а также ИДИ, возбуждаемые коаксиалыю-полосковым переходом. Такие способы возбуждения резонатора позволяют разместить питающую полоскопую или коаксиальную линию в торца резонатора и получить более компактную конструкцию излучателя, что особенно ввито при использовании РЩ в состава АР, для которых область одаолучввого скшшрования зависит от периода расположения влементов в рошеткэ. В диссертациотюй работе также исследуются РЩИ с полосковым возбуждением круговой поляризации. В целях разработки компактной конструкции, излучателя, поляризатор, который осуществляет возбуждение в волноводе двух ортогональных поляризаций с необходимым сдвигом фаз, может находиться близко от апертуры антенны и достаточно сильно взаимодействовать с излучающей апертурой, как по основным модам, так и по высшим. Поэтому адекватная математическая модель подобного излучателя должна обязательно включать в себя учет влияния поляризатора на характеристики излучателя. Актуальность численного моделирования излучателей ФАР определяется сложностью экспериментального исследования решеток из-за необходимости учета взаимного влияния мезду элементами, что требует сопдпния большого фрагмента решетки. Особенностью данной работы является анализ всех конструкций РЩИ с единых методических полиций, основанных на альтернативных представлениях функции Грина при составлении интегральных уравнений относительно эквивалентных токов. Достоинство такого подхода заключается в упрощении постановки граличшх условий на поверхности раздела двух сред, в возможности аналитического вычисления возштощдич интегрален к в простоте получаемых формул, что уменьшает вероятность ошибок при создании алгоритмов и программ. Разработанные
алгоритмы и программы позволяют внолизировать разнообразные конструкции как ра зонаторно-щелевых излучателей, так и коаксиально-волноводных и полосково-волноводных переходов.
Цель работы. Разработка математических моделей реэонаторно-щелевых излучателей, возбуадаемых полосковыми линиями и коаксиалыю-полосковым переходом. Создание на их основе пакета прикладных программ для проектирования указанных устройств.
Методы исследования. Математические модели разработаны на электродинамическом уровне на основе метода интегральных уравнений, к которым сводятся граничные задачи, возникающие при удовлетворении граничных условий для тангенциальных компонент магнитного полк на отверстиях и влектрического поля на вибраторах или полосковых проводниках. Это позволяет иметь общий подход к решению внутренней и внешней задачи,' естественным образом учитывать влияние на импедансгше характеристики исследуемых излучателей диэлектрического укрытия решетки, диэлектрических вкладышей в резонаторах, взаимного влияния элементов решетки и получить адекватные математические модели НЦИ. Полученные системы интегральных уравнений решаются методом Галеркина. Для расчета полей применяются альтернативные представления—функции Грина в резонаторе, что позволяет выбирать в кавдом конкретном случае наиболее . адекватный вид функции Грина и получить окончательные формулы в наиболее -простом для численных расчетов виде.
Обоснованность научных положений и . доотовернооть результатов. Для разработки математических моделей использованы апробированные /методы решения электродинамических задач. Достоверность полученных результатов и . алгоритмов подтверждается проверкой с помощью тестов . и сравнением с результатами других работ и результатами экспериментов.
Научная новизна работы состоит в следующем:
1. Разработаны строгие электродинамические модели резонаторно-щелевых излучателей, возбуждаемых коаксиально-полосковым переходом. Показано, что учет торцевого тока в таком переходе оказывает существенное влияние на характеристики устройства.
2. Разработаны метода расчета резонаторно-щелевых излучателей, возбуждаемых несимметричной и Еисокодобротной полосковыми линиями в случае, когда диэлектрическая , подложка перпендикулярна плоскости излучающей щрли. -
3. Разработана строгая электродинамическая модель рс?онаторно-
-щялеяого излучателя о полосковым вэпбуадонпйм круговой поляризации, с учетом влияния поляризатора на имподансныа и поляризационные характеристики излучателя.
Практическая ценность диссортациошой работы состоит в созданных алгоритмах и прикладных программах для расчета резонаторно-щолевых излучателей АР с ковксиально-полосковым и полосковым возбукдошгам, а также коаксиалыго-волноводных и кмосково-золяоводных переходов, предназначенных для езтомсжзировошюго проектирования волноводных устройств.
Внедрегао. Рвзльтаты диссертационной работы внедрены в НИИ Приборостроения г.Жуховский и ОКБ МЭИ г.Москва, о чем имеются 2 акта о внедронин.
Публикации. Основные результаты диссертационной работы опубликованы в 2 печатных работах и 2 работы находятся в печати.
Объеи работы. Диссертационная работа состоит из введения, трех глав, заключения, списка литературы и приложения. Работа содержит 90 страниц машинописного текста, 70 страниц рисунков, 14 страниц приложения. Список литературы включает 52 наименования на б страницах.
Основные положения выносимые на защиту:
1. Математическая модель и алгоритм расчета резонаторно-щелево-го излучателя, возбуждаемого коаксиалыю-полосковым переходом.
2. Математические модели и алгоритмы расчета резонаторно- щелевых излучателей с возбуждением несимметричной и высокодобротной полосковыгли линиями.
3. Математическая модель и алгоритм расчета рвзонаторно-щелево-го излучателя с полосковым вобуадением круговой поляризации.позволящая рассматривать различные виды поляризаторов и учитывать влияние полосконого поляризатора на характеристики излучателя.
4. Пакет' прикладных программ, реализующих алгоритмы расчета устройств, описанных в п.1,2,3.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ.
Во введении обосновывается актуальность темы, излагается краткий анализ методов исследования резонаторно-щелевых излучателей с коаксиальным и полосковым возбуждением, дается обзор, литературы по данному вопросу, дается общая характеристика диссертационной работы и ео краткое содержание по главам.
-6В первой глвве разработана влактродинамическая модель резонаторно-щелевого излучателя, возбуждаемого коаксиалыю-по-лосковым переходом в виде Г-образного вибратора, имеющего цилиндрическую вертикальную часть, которая является продолжением питающей коаксиальной линии, и плоскую горизонтальную часть, которвя является отрезком полосковой линии (рио.1). Коаксиальная линия связанв с резонатором через кольцевую щель. На рисунке показан случай о режимом холостого хода нв конце проводника, но может иметь место и режим короткого замыкания, при котором горизонтальная часть вибратора закорочена на стенку резонатора. Резонатор может быть частично заполнен слоем диэлектрика высотой при втом рассматривается случай когда горизонтальная часть вибратора лежит на границе раздела двух сред или ниже этой границы, то есть ^ ^.
Алгоритм расчета излучателя основан на методе интегральных уравнений. По теореме эквивалентности на отверстиях связи вводятся магнитные токи над металлической_ пленкой. Полагая радиус вертикальной части вибратора много меньше длины волны и линейных размеров резонатора, а отрезок полосковой линии бесконечно тонким, представим циллиндрический проводник трубкой эквивалентного тока радиус трубки совпадает с радиусом проводника, о горизонтальный проводник - листком электрического тока—СГ Трио.2). При втом -полагаем распределение тока по периметру циллиндричвского проводника равномерным. Таким образом задача сводится к нахождению распределения взаимодействующих электрических и магнитных токов, для чего строится система интегральных уравнений. Интегральное уравнение для магнитного тока получаем, приравпипоя тангенциальные составляющие магнитного ноля внутри и вне резонатора на отверстии, а интегральное уравнение для электрического тока
получаем,— приравнивая к нулю тангенциальную компоненту электрического поля на вибраторе : Ег . составляющую но вертикальной части и составляющую ни горизонтальной чпсти
1Г<7*) + н'( Л") - н'( .1°)
- V Г) 4 Е( ,Г) -- К, <->;')
где инде-чси "и'' 1! "1" огш.ччньт [г;чч!::..1!.1>?:а!0':'Т1. к вившей и.
PULÍ, U, SûjâywSaefTb/û xoаксиально - y
переходов.
Рис. /
Система зк£и£а лестных токоб
Рас. г
внутренней областям резонатора соответственно. Магнитный ток на кольцевой щели известная функция: -г;* - У7р. где
V" - заданная амплитуда, р - радиальная координата локальной система координат кольцевой щели.
Поле Н*( .1") может быть полем, создаваемым периодической структурой магнитных токов, расположена в слое диэлектрике над идеально проводящей плоскость», при расчете антенной решетки, полем одиночного тока над идеально проводящей плоскостью при расчете одиночного излучателя, или полем в прямоугольном волноводе при расчете коаксиалыю-волноводных и полосково--волноводных переходов.
Система интегральных уравнений (I) методом Галеркина сводится к системе линейных алгебраических уравнений (СЛАУ). При втом магнитный и электрический -токи представляются в виде разложения по базисным функциям с неизвестными амплитудами. В качестве базисных функций для магнитных"~токов выбираются собственные функции прямоугольного отверотия, которые описаны в большом количестве работ, . а систему базисных функций нв вибраторе запишем в следующем виде:
----^т) - 5 лг (2)
Г К 4
я>;<1,е> - •
2 г f*(t ) г „.л
-" ' " - . - Гг*. - t4] ,
[«.t/l L J
- 2 г f*(t ) г
» г V ' л _ | _ 2 , а I
- , о s tj s |г - е I ,
[-,1/t L J
г: - е-]
на торцеюй части вибратора ; 2
-—- . £ 1 £ К
на горизонтальной части вибратора ;
Ои . о * 1
на вертикальной чисти вибратора ;
-91 - координата вдоль вибратора
tv + t9 - полная длина вибратора гв = й.ш/ 2 - радиус вертикальной части вибратора Сиотема координат для вибратора приведена на рис.3. В режиме короткого замыкания:
Г<1) - cos *(2iI?(l~l0) (3)
о
в режиме холостого хода:
f*(l) - Bin -пт(1-10) (4)
о
Представление плотности поверхностного тока на торцевой и горизонтальной частях вибратора по поперечной координате в виде:
[". - '-"Г
необходимо для непрерывности полного тока на границе £ + т) « гв при 1 -
Обычно при составлении интегральных уравнений для тонкого вибратора пренебрегают токами на торцах. Как Судет показано ниже, в случае Г-образного вибратора учет торцевого тока необходим. Распределение этого, тока по координате г) полагаем равномерным вследствии малости диаметра вибратора.
Сведение интегральных уравнений (I) к СЛАУ осуществляется в два этапа. Вначале вычисляются интегралы по источникам-токам, представленным в виде разложений по базисным функциям, затем полученный результат проектируется на весовые функции из множества базисных функций, то есть вычисляются скалярные произведения. Полученную СЛАУ можно записать в матричном виде
(V ,+ У1 ,) и ,. В , J , ■ ? чч чч ч' ч* * ч
(5)
с , и , ♦ г , .г, ■ ф
гч ' я гг' г' г
где У* - внешняя проводимость щели, которая может быть проводимостью канала Флоке, проводимостью одиночной щели, прорезанной в идеально проводящем экране, или проводимостью цели, излучающей в полубесконечный волновод, в зависимости от вида анализируемого устройства,
и - амплитуда базисных функций на излучающем отверстии, ч
Систена координат на Suâpamope
__
Рис.3
Í - Ёергоихольная, ¿ - юорцеЗар, 3-ёэрсхнтальная части oaâpamopa.
Л, X, Он.
-го
/- с wsrto.i с-¿es ¿-í'í
- I < <?>.<> «в...-' <6)
ф" - базисные функции на излучаицэм отверстии.
V - см'- I Е1< яС гг, - J Е ( ф-,) Ф; <11 НЕ
?ч - | < я5 > <Ео„ , » - - | ^ЬГр Ф,я <11 (1Е
Выражения вида Н1( ф^), Е1( ф*) являются интегралами от функций, описывающих распределение тока, умножэшшх. на известную функцию Грина. Выбором представления Коли для функции Грина по координате г удается вычислить все интегралы в явном виде и получить коэффициенты СЛАУ в виде хорошо сходящихся рядов от известных функций.
Из полученной СЛАУ определяются амплитуды базисных функций, а по найденным токам находятся все электродинамические характеристики НЦИ.
Проверка разработанной модели проводилась путем сравнения с результатами расчета зондового полоскозо-волноводного перехода и результатами экспериментального исследования коакоиально- волноводного перехода, известными из литературы.
В разделе 1.2 проведено исследование влияние торцевого тока вибратора на параметры излучателя. Рэзультаты расчета входного сопротивления излучателя с учетом и без учета торцевого тока сведены в таблицу I.
Приведенные результаты показывают, что учет торцевого тока приводит не только к изменении*) входного сопротивления, но и к заметному улучшению сходимости от числа базисных функций. }{а рис.4 приведены частотные зависимости входного сопротивления излучателя с учетом и без учета торцевого тока. Видно, что кривые, полученные а учетом торцевого тока, смещены"по частоте влево и как бы осели по сравнению о кривыми, полученными без учета торцевого тока. Это означает, что учет торцевого тока дает эффект включения некоторой эквивалентной емкости.
В разделе 1.3 получены различные параметрические и частотные зависимости входного сопротивления ЙЦИ, возбуждаемого когхсиально-полосковын переходом, которые могут использоваться длл ЕлОора опкмалькых размеров геометрии излучателей.
Таблица I
Входное сопротивление,Ом
Число базисных функций без учета тока на торцевой части вибратора о учетом тока на торцевой части вибраторе ~
I 119,9 + 1 19,73 128,3 ,1 7Б.88
г 43,45 + 3 0,99 44,30-3 29,25
3 64,42 + 3 30,09 Б2,40 - 3 28.29
4 69,84 - 3 3,99 46,81 - 3 28,29
5 60,29-и 3 0,83 46,19 - 3 26,96
6 62,69 - 3 24,36 47,05 - 3 29,21
7 100,07 - 3 23,73 45,69 - 3 29,«
Во второй главе разрвботан алгоритм расчета резонаторно-щелевнх излучателей.с возбуждением несимметричной и высокодобротной подосковыми линиями. На рио.Б приведены примеры таких излучателей о возбуждением высокодобротной линией. В случав возбуждения несимметричной колосковой линией на диэлектрической пластине имеется один полосковый вибратор. В рэботе рассмотрены два случая взаимного расположения излучающей щели и' диэлектрической пластины : когда щель не пересекается (рис:5.а) и пересекается (рис.Б.б) пластиной. Полооковая линия монет быть закорочена на верхнюю стенку резонатора (режим короткого замыкания) или иметь на конце полоска режим холостого хода. Алгоритм расчета основан на методе интегральных уравнений. По теореме эквивалентности на щели вводится листок вквивалентного магнитного тока; над металлической пленкой. На полосках водятся листки эквивалентных электрических токов. Тангенциальная компонента Ех реаультирупцего электрического, поля доллши быть-равна.гнулю на поверхности полосков всюду, ва исключением области, где задано стороннее поле. Аналитическая запись втого условия дает интегральное уравнение для электрических токов. Приравнивая тангенциальные компоненты магнитных полей внутри и вне резонатора на поверхности ¡цели, . получим интегральное уравнение для магнитного тока. В розультсте получаем следующую систему интегральных уравнений! ;
Резонаторно- щелеёои излучатель Sojfy-xSaewü ёысоходо0ротнои линией.
"г
( +■ ВД) - И, (Г*) - Н (Г*) - О
1- Е^Г) + + Е^(Л-) - - и^Хи-О) (7)
- 1?(.Г) + Е?^) + - - ио0(г-0)
Донная система записана для случая_ааабу!;цвкЕЛ ро-сшатора высокодобротной линией, в случае возбуждения и&с^лтхжчной полосковой линией система интегральных уравкзльй будет выглядеть следующим образом:
'»сю + н:ю-ни.-)-о ■
(И)
- Е^) + иов(г-0)
Как и раньше, индекс означает принедоеиюеть точка
наблюдения к внутреннему объему резонатора, с инд-.гх - к внешнему проотранотву.
При решении электродинамических асдач побуждения прямоугольного резонатора электрическим:; и магнитными токами использовались альтернативные представления (д'нккдк Грина. По координате, перпендикулярной границе разделе даух сред (по координате у для излучателя, изображенного на'рно.э.а, и по координате х для излучателе, изображенного нз рис.5.б) выбиралось представление Коши, по другим координатам использовалось представление Фурье б виде ряда по собственным функциям прямоугольной области. Такой выбор упрощает постановку граничных условий не поверхности, раздела сред о различнымидивлектричеокими постоянными и позволяет в аналитическом виде вычислить всё возникающие интегралы.
Система интегральных уравнений решалась методом Галеркина. Электрические токи на полосках представлялись в виде следующего разложения: . ' " ~ . *
ЛГ(т>.а) - ^Ч ЧС^-2) ' ;. ' „ - <э>
Г*«
где в случав режима короткого замыкания на конце ° проводника:'
it(r-I)(h-z)
<p,(T],z) ■--- cos-- ,r - 1,2,4... (10)
г
в случае режима холостого хода: itp(h.-z)
Ф*(Т1,2) » Bin-ж- ,Г - 1,2,4... (II)
т] - поперечная координата на полоске, по этой координате считаем распределение электрического тока равномерным вследствие малой ширины полоска, - длина отрезка полосковой линии.
Получвемая СЛАУ имеет структуру, сходную с рассмотренной выше (5). При этом внутренная проводимость щели представляется плохо сходящимся рядом, что обусловлено использованием представления Фурье для функции Грина прямоугольного резонатора по координате, перпендикулярной плоскости щели. Для улучшения сходимости ряда в работе было получено такое представление для функции Грина, которое позволило разделить внутреннюю проводимость на два слагаемых Y^ и У*, первое из которых определяет проводимость в резонаторе без диэлектрического заполнения, а второе описывает влияние диэлектрической пластины. При этом первое слагаемое имеет худшую сходимость чем второе и оно заменялось выражением для Y*, полученным для случая истокообразного представления функции Грина по оси, перпендикулярной плоскости расположения цели (ось z на рис.5), что позволило сократить время и повысить точность расчетов.
Из полученной СЛАУ определялись распределения эквивалентных электрических и магнитного тока, по которым рассчитывались характеристики излучателей.
В разделе 2.2 приведены результаты тестировать раработанной модели излучателей и результаты численного исследования частотных и параметрических характеристик излучателей при различных способах возбуждения.. Проведено исследование зависимости входного сопротивления от диэлектрической постоянной подложки, от взаимного положения полосковой линии и излучающей щели, от геометрических размеров-резонатора и щели. Показано, что излучатели с возбуждением несимметричной полосковой линией более широкополое™, чем излучатели о возбуждением . высокодобротной линией. Показана возможность широкоугольного согласования решетки с элементами в виде ЩИ, возбуждаемых несимметричной и высокодобротной линиями.
Б третьей главе рассматривается: модель резонаторно-щелэ-вого излучателя с полосковым возбуждением круговой поляризации. Особенностью ЩИ ФАР с круговой поляризацией является пршэнение волноводов, в которых могут распространяться два ортогональные волны с равными или близкими фазовыми скоростями, причем при сканировании происходит перекачка электромагнитной энергии из одной моды в другую. С другой стороны каадый элемент ФАР имоот управляемый фазовращатель, который всегда строится на одномодовой линии, в частности, полосковой. Поэтому в составе элемента ФАР необходимо присутствие специального устройства -поляризатора, который и осуществляет возбуждение в волноводе двух ортогональных поляризаций с необходимым сдагг?ом фаз. В целях разработки компактной конструкции этот поляризатор может находиться близко от апертуры антенны и достаточно сильно взаимодействовать с излучающей апертурой, как по основным модам, так и по высшим. Поэтому адекватная математическая модель подобного излучателя должна обязательно включать з себя учет влияния поляризатора .на характеристики ФАР. Конструкция ЩИ с полосковым возбуждением круговой поляризации продотавлена на рис.6. В верхней стенке резрнатора находится широкое прямого'льное излучающее отверстие . Внутри резонатора на диэлектрической подложке располагается полосковкй поляризатор, который может . состоять из четырех или двух полосковых вибраторов (рис.7). Вибраторы возбувдаются напряжениями ин и 1!у, которые равны по амплитуде и имеют сдвиг фаз 90°. Необходимое распределение напряжений на клеммах вибраторов обеспечивается с помощью СВЧ-устройства, которое обеспечивает равное деление мощности с заданным фазовым 'сдвигом и имеет в своем составе баластные сопротивления. Матрица рассеяния втого устройства питания Бп известна. \
Алгоритм расчета ЩИ аналогичен . изложенному выше. ЫетодомГалеркина система интегральных уравнений сводится к СЛАУ. Возбувдая по очереди каждый вход поляризатора (при короткозамкнутых остальных входах), - что -эквивалентно изменению каждый раз правой части полученной СЛАУ, определяем элементы матрицы проводимостей поляризатора: ~ .
Г(0) . '
V -Ц I ик в 0, к * т (12)
т
С помощью известных ' соотношений переходам ог матрица
■ -17-
P¿UU с <ре/го£ой лрлйршяцией1
V
/
7^-1 —___/
/ ;-----¿.—JL'
/ ' ----7
Y__I ¿-¿Л/ £o
'У
/
/ ¿d
X
Рис. 6
Схема построения />олосхо£ого лоляриза/псра Uy
-äx
1 с
и»
'"У
*)
ä<
Рис. 7
проводимостей к матрице рассеяния поляризатора S^ и находим матрицу рассеяния объединенного многополюсника (поляризатора и устройства питания),из которой определяем коэффициент отражения R на входе схемы питания и мощность потерь Pnoi , которая теряется на отражение и выделяется на баластннх сопротивлениях. По найденному распределению магнитных токов в иа!1учоа,&а отвер-стш1 вычисляем коэффициент эллиптичности К кп Ч"! п состве ФАР. . ____
На рис.8 представлены зависимости коэффициента эллиптичности, коэффициента отражения и мощности потерь, отнесенной к входной мощности, в зависимости от углов сканирования для ЩИ в составе ФАР. Из рисунка видно, что для доухвибраторного поляризатора имеем большие уровни магдости потерь и коэффициента отражения и значительное умаиььвние ковффициента эллиптичности, которое объясняется какичкэм значительной Езаимной связи между вибратора\-гл дахо при излучении в зенит (0 - 0°) ,в то время как а случае четырехвибраторного поляризатора связь мэвду и у-ми
вибраторами при излучет*;; в зенит отсутствует. Вибраторы в резонаторе связаны между собой не только непосредственно, но и через ' излучающее отверстие, что приводит к изменению коэффициента эллиптичности в процессе сканирования. В случае доухвибраторного поляризатора уменьшения взаимной связи между вибраторами и, следовательно, увеличения коэффициента эллиптичности можно добиться введением несимметричной диафрагмы в излучающем отверстии. В этом случае подбором размеров диафрагмы и высоты резонатора можно получить хорошее согласование (Rolp <
0.15) и удовлетворительные значения коэф!ициента эллиптичности (К > 0.7) при широкоугольном сканировании.
В заключении сформулированы основные результаты диссертационной работы и даются рекомендации по возможным направлениям их использования.
В приложение вынесены формулы для коэффициентов СЛАУ, рассмотренных в первой и второй главах. "
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТУ РАБОТЫ.
1. С использованием техники интегральных, уравнений получена адекватная модель резонаторно-щэлевого излучателя, возбуждаемого коаксиально-полосковим переходом, lie зледовано влияние торцевого тока коаксиально-полоскового перехода на
Характеристики РЩЫ S cocmaSs гР/?Р
. Рис: 8
J, ¿¡vJpzmopHb/ù поляризатор, симкетрич/тая сЪа^рлс.-.'а . 2. Stsépxf.top/ti-iû nc.ixpvsnmop, curfnempuwcp Suaçpr-'>■ -, ,3. k~ '¿Ъа/.->3¿/?:>x' лсляр&ътор, кеа/тетриюая - ■■:.
У -20-
иляодаксниа к чьстоткыв характеристики излучателя.
2. Построена математическая модель рвзшаторно-щэлешх г.зяучитвлей, ; возбуждаемых несимметричной и . выоокодобротной лолоскобши линиями в случае, когда диэлектрическая подложка перпендикулярна плоскости излучапдзй цели.
3. Разработана математическая модель ревонаторно-щвлевого излучателя с полосковым возбуждением круговой поляризации, с учетом, влияния поляризатора на импедансные и поляризационные характеристики излучателя. '-'.;."
4. На основа построенных моделей разработан пакет прикладных программ, позволяющий получать : частотные, угловые и параметрические характеристики излучателей.
ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ ОГОЕЛШЙАЩ В СЭДШ1Щ РАБОТАХ 1. Чадов С.Е. Розонаторно-щелеше излучатели ФАР, соа^адаемш' иесимиотричнсй к высоксдобротной полоскоиаш линиями // (жиро ванные ьнтг!гтаз рокеткк к нх элементы (ФАР-92): Твоисч докладов Мвг;расп.науч.-той;.конф.-Казань; 1992- с.41. Z. Еодтхэв В.В.,Чадов O.E. Резонатэрно-щолевой излучатель, возбуздавми£ коаксиально-полосковым переходом.// Радиотехнические тетрада- И: МЭИ,1993,#4- С.48-Б1.
Тштцгцлфщ МЭИ K[i:KiKiKaj,TUMV!inat), 13
-
Похожие работы
- Синтез криволинейных щелевых антенн с оптимальными диаграммами направленности для радиотехнических систем летательных аппаратов и других подвижных объектов
- Реализация амплитудно-фазовых распределений излучателей слабонаправленных малоэлементных щелевых СВЧ антенн с диэлектрическим покрытием
- Исследование характеристик антенной решетки щелевых излучателей на основной частоте и в многоволновом режиме приема
- Исследование и разработка плоской антенны с двумя поляризациями
- Электродинамические модели и исследование ФАР из продольных микрополосковых излучателей
-
- 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