автореферат диссертации по радиотехнике и связи, 05.12.07, диссертация на тему:Широкополосные волноводные антенные решетки интегрированных радиоэлектронных комплексов

На правахрукописи УДК 621.396.677.85

Котов Юрий Викторович

ШИРОКОПОЛОСНЫЕ ВОЛНОВОДНЫЕ АНТЕННЫЕ РЕШЁТКИ ИНТЕГРИРОВАННЫХ РАДИОЭЛЕКТРОННЫХ КОМПЛЕКСОВ

Специальность: 05.12.07-Антенны,СВЧ-устропства и ихтехнологии

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Москва 2004

Работа выполнена на факультете радиоэлектроники летательных аппаратов Московского Авиационного Института (Государственного Технического Университета).

Официальные оппоненты:

Чл.-кор. РАН Л.Д. Бахрах; Доктор технических наук В.А. Каплун; Доктор технических наук В.В. Чебышев.

Ведущая организация: ОАО « Корпорация « Фазотрон-НИИР», г.Москва.

Защита состоится «21»_декабря_2004 года в «14.00» часов на заседании

Диссертационного совета Д212.125.03 в зале заседаний Ученого Совета Московского Авиационного Института (Государственного Технического Университета) по адресу: 125993 Москва, Волоколамское шоссе д.4, Главный Административный корпус.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МАИ.

Отзыв на автореферат в 2 экземплярах, заверенный печатью организации,

просим выслать по адресу института: 125993 Москва, Волоколамское шоссе

д.4, А-80, ГСП-3.

Автореферат разослан Ученый секретарь Диссертационного Совета, Кандидат технических наук,

.2004 года.

М.И. Сычев

2005-4

2Ш

лш

Общая характеристика работа Постановка решаемой проблемы. Актуальность темы.

Антенные решетки (активные -АФАР, пассивные -ФАР) в течение ряда лет находят применение в различных радиоэлектронных комплексах (РЭК) бортового и наземного базирования , дальнейшее развитие которых связано с требованием многофункциональной работы РЭК: совмещением в одном комплексе функций РЛС, радиоразведки (РР), радиоэлектронной борьбы (РЭБ), связи, навигации, опознавания и др., т.е. к разработке интегрированного РЭК, выполненного в виде многорежимного комплекса с быстрым переключением антенных лучей. Кроме того, требование малой заметности, радиоэлектронной защиты от радиопротиводействия и малая вероятность обнаружения сигналов излучения РЭК позволяют сделать качественный скачок в наращивании возможностей радиосистем: картографировании земной поверхности, улучшении идентификации целей, увеличении зоны действия за счет использования боковых АР. Все это накладывает жесткие условия на разработку многофункциональных антенных систем (АС), позволяющих обеспечивать вышеперечисленные функции. Антенная система РЭК должна работать в режиме широкополосного, широкоугольного сканирования с моноимпульсной пеленгацией и на различных поляризациях излучаемого и принимаемого электромагнитного поля, что возможно при использовании ФАР и, что более предпочтительно, - АФАР.

Одной из актуальнейших проблем антенной техники является изыскание путей практической реализации широкополосных (сверхширокополосных) антенных решеток с электрическим сканированием. Решение этой задачи способствует созданию нового поколения радиоэлектронных систем с интегрированием вышеназванных функций.

РОС НАЦИОНАЛЬНАЯ

БИБЛИОТЕКА СП О»

Проблема построения широкополосных сканирующих остронаправленных антенных систем (АС) носит достаточно общий характер в различных областях радиоэлектроники, но в зависимости от назначения и функционирования РЭК требования к диапазонности, сектору обзора пространства, виду поляризации поля и т.д. могут быть разными, но для интегрированных систем с вышеперечисленными функциями проблема сводится к построению широкополосной излучающей системы с возбуждающими (распределительными), фазирующими, управляющими и другими устройствами и системами пространственно-временной обработки.

Рассматриваемая проблема наиболее актуальна в частотном диапазоне, охватывающим: длинноволновую часть сантиметрового диапазона (так называемый Ь-диапазон), непосредственно сам сантиметровый диапазон (Х-диапазон) и миллиметровый диапазон (К-диапазон).

Для двух последних совмещаемых частотных диапазонов оптимально подходят волноводные структуры, выбор которых не случаен и продиктован еще и известными преимуществами волноводов: потенциальной широкополосностью, высоким уровнем излучаемой мощности, удобным согласованием (как с электродинамической, так и с конструктивной точек зрения) с хорошо развитой и доступной элементной базой фазовращателей и других волноводных устройств.

Любая задача реализации и практического воплощения результатов исследования сложных антенных систем, какими являются многофункциональные АР (ФАР и АФАР), связана с процессом их проектирования (а на современном языке - автоматизированного проектирования (АП)). Вопросы разработки этапов АП и создание систем автоматизированного проектирования (САПР) выходят на первый план, когда в рыночных условиях необходимо создавать многофункциональные

АС в короткие сроки и конкурентоспособные по цене. Именно инструмент в виде АП (САПР) во многих случаях позволяет выигрывать конкурентную борьбу, ибо значительно сокращает сроки и стоимостные затраты на проектирование. Поэтому актуальность проблемы построения широкополосных АС для интегрируемых РЭК связана с необходимостью разработки АП выбранных вариантов.

Именно этой актуальной теме: разработке широкополосных остронаправленных сканирующих антенных решеток (АР) на основе волноводов сложного (в общем случае - произвольного) поперечного сечения, работающих на линейной (вертикальной или горизонтальной) либо двойной (ортогональной или вращающейся) поляризациях поля в моноимпульсном режиме и посвящена настоящая работа.

При решении поставленной проблемы необходимо решить ряд задач:

• построение широкополосного многочастотного излучающего антенного полотна волноводной АР в режиме широкополосного остронаправленного сканирования в телесном секторе Пс„ более полусферы с линейной и двухполяризационной составляющей поля;

• построение широкополосной (недисперсионной) распределительной системы (PC) многоэлементной ФАР (АФАР), обеспечивающей моноимпульсный режим работы, с волноводными излучателями сложной формы;

• разработка универсального математического аппарата, позволяющего исследовать и оптимизировать по выбранным критериям основные электродинамические характеристики (энергетические, частотные, поляризационные) АР и входящих в нее устройств на основе волноводов с произвольным поперечным сечением;

• разработка алгоритмической базы вычислительной электродинамики и программного обеспечения для АР, построенных на основе волноводов со сложной формой сечения;

• разработка методик автоматизированного проектирования (АП) широкополосных сканирующих волноводных АР с линейной и вращающейся поляризацией, обеспечивающие оптимальные режимы проектирования при минимизации его временных и стоимостных затрат.

Цель диссертационной работы заключается в решении важной научно-технической проблемы - разработке широкополосных волноводных моноимпульсных АР с широкоугольным сканированием на линейной или вращающейся поляризациях для новых радиосистем - интегрированных радиоэлектронных комплексов, а также в теоретическом и экспериментальном обосновании развитых электродинамических подходов для их проектирования (включая и АП).

Полученные в диссертации решения поставленных задач являются новыми.

Научная новизна результатов работы состоит в следующем:

1.Проведено обобщение электродинамической теории антенных решеток на широкополосные АР на основе волноводов с произвольной формой поперечного сечения, работающих в режиме широкоугольного сканирования с линейной (вертикальной либо горизонтальной) или двойной (ортогональной либо вращающейся) поляризацией поля.

2.Развиты универсальные электродинамические подходы и математический аппарат прикладной электродинамики и получены новые результаты исследования и оптимизации энергетических, частотных, поляризационных характеристик различных видов многоэлементных волноводных АР.

3.Создана алгоритмическая база вычислительной электродинамики и программное обеспечение для исследования и оптимизации по выбранным критериям электродинамических характеристик широкополосных излучающих и канализирующих элементов АР на основе волноводов с произвольной формой поперечного сечения.

4.Разработана методика автоматизированного проектирования излучающей и распределительной систем широкополосных волноводных АР при обеспечении оптимальных параметров ТЗ с минимальными временными и стоимостными затратами.

Практическая ценность результатов, полученных в диссертационной работе, заключается в том, что на их основе:

• проведено обобщение электродинамической теории и разработаны новые подходы к построению и анализу широкополосных антенных решеток на основе волноводов с произвольной формой поперечного сечения, позволившие получить новые знания о характеристиках волноводных моноимпульсных АР, обладающих по сравнению с традиционными решетками из прямоугольных и круглых волноводов большей рабочей полосой частот в широком секторе однолепесткового сканирования на линейной и вращающейся поляризациях;

• предложен универсальный математический аппарат и создан прикладной комплекс алгоритмов и программ по исследованию и оптимизации излучающей и распределительной систем (ИС и ГС) АР, устройств СВЧ и канализирующих трактов на основе волноводов с произвольным поперечным сечением, позволяющие создавать автоматизированные информационные системы с динамической базой данных для проектирования различных АС АР;

• разработана методика автоматизированного проектирования многоэлементного антенного полотна АР на основе широкополосных (многочастотных совмещенных) волноводных излучателей с оптимизированными по выбранным критериям характеристиками, позволяющая значительно сократить временные и стоимостные затраты на этапах их разработки;

• создан комплекс экспериментальных лабораторных макетов образцов АР и устройств СВЧ на основе волноводов со сложной формой поперечного сечения.

Основные положения выносимые на защиту.

1. Электродинамическая теория широкопол осных остронаправленных АР из волноводов с произвольной формой поперечного сечения, устройств СВЧ и распределительных систем на их основе, позволяющая исследовать и оптимизировать параметры конструкций моноимпульсных АР в режиме широкополосного, широкоугольного сканирования.

2. Универсальный математический аппарат, алгоритмическая и программная база прикладной электродинамики для анализа электродинамических характеристик излучающих и распределительных систем АР и устройств СВЧ на волноводах со сложной формой сечения, позволяющие создавать автоматизированные информационные системы с динамической базой данных для их проектирования.

3. Результаты оптимизации характеристик по заданным критериям и методики автоматизированного проектирования составных систем АР на волноводных структурах.

Общая методика и выбор метода исследования относится к области высокочастотной теоретико-прикладной электродинамики, теории и техники антенн, антенных решеток и технике СВЧ. Метод определяется

такими особенностями исследования сложных антенных систем, как необходимость системного анализа на основе универсального матричного подхода к анализу электродинамических процессов с учетом многомодового их характера и экспериментального подтверждения его теоретических результатов на натурных макетах.

Личный вклад автора. Методика проведения исследований и все основные результаты получены лично автором.

Достоверность результатов диссертационной работы базируется на строгих электродинамических подходах и математических моделях исследуемых волноводных АР, канализирующих трактов и устройств СВЧ на их основе, подтверждены теоретическими и экспериментальными исследованиями как • проведенными автором, так и полученными при разработках промышленных образцов.

Реализация и внедрение результатов. Результаты диссертационной работы получены в рамках 4 хоздоговорных НИР (19791990гг.), проводимых на кафедре 406 в Проблемной лаборатории СВЧ МАИ по постановлению Правительства, в двух инициативных НИР (1982-1983 гг., 1989г.) с ОАО Радиофизика (НИИРФ) и 16 ЦНИИИ МО РФ, внедрены в разработки предприятия ОАО «Фазотрон», ОАО Радиофизика и 16 ЦНИИ МО РФ.

Апробация результатов. Результаты работы докладывались и обсуждались на VIII Симпозиуме «Волны и дифракция», г. Москва, 1981; Всесоюзной конференции «Системы автоматизированного проектирования РЭА», г. Алушта, 1981; Всесоюзной конференции «Волоконно-оптическая техника в антенно-фидерных устройствах», г. Минск, 1987; Всесоюзной конференции по антенной технике, НИИРФ, г. Москва, 1987; Всесоюзной научно-технической конференции «Проектирование радиоэлектронных устройств на диэлектрических волноводах и резонаторах», г. Тбилиси, 1988;

Всесоюзном н-т семинаре «Математическое моделирование и создание САПР для расчета, анализа и синтеза антенно-фидерных систем и их элементов», г. Ростов (Ярославский), 1990; Всесоюзной конференции «ФАР и их элементы: автоматизация проектирования и измерений», г. Казань, 1990; Всесоюзной конференции по антенной технике, НИИРФ, г. Москва, 1990; I и II Всесоюзной н-т конференции «Устройства и методы прикладной электродинамики», г. Одесса, 1988, 1991г.г.; 4-ой Международной конференции по теории и технике антенн (МКТТА-03), г. Севастополь, 2003; III Международной н-т конференции «Физика и технические приложения волновых процессов» г. Волгоград, 2004; 14-ой Международной Крымской конференции «СВЧ-техника и телекоммуникационные технологии», г. Севастополь, 2004; Всероссийской конференции «Информационно-телекоммуникационные технологии», г. Сочи, 2004.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, шести глав, заключения, списка литературы и 7 приложений. Объем диссертации вместе с рисунками и таблицами составляет 325 машинописных страниц, а также список литературы, содержащий 262 наименования.

Содержание диссертации

Во Введении дается общая характеристика работы: актуальность темы, постановка решаемой проблемы и задачи, научная новизна, практическая ценность, общая методика исследования, достоверность, реализация и внедрение, апробация, структура и объем, содержание, положения, выносимые на защиту, и основные публикации.

В Главе 1 «Построение многофункционального полотна антенной решетки» в соответствии с поставленной задачей рассмотрены вопросы построения многофункционального полотна АР для интегрированных РЭК.

В качестве поверхности размещения АС выбраны как плоские, так и неплоские (сферические, цилиндрические, конические) поверхности, а также купольные схемы ее реализации. Проведены оценки ДН, КНД, сектора обзора, широкополосное™ и пеленгационных характеристик рассматриваемых АС. Рассмотрены схемы построения диапазонных многочастотных раскрывов из волноводов сложного поперечного сечения с различными вариантами совмещения нескольких диапазонов в одной апертуре, а также проведены оценки ДН диапазонных раскрывов АР в моноимпульсном и режиме синтезированной апертуры.

В первом и втором разделах Главы 1 проведено обоснование построения АС на различных поверхностях (выпуклых: сферических, цилиндрических, конических; плоских и комбинированных: плоскоцилиндрических, плоскоконических) под заданные требования широкоугольного (20Ск =270°) широкополоснирования.

На основе метода эквивалентной апертуры проведены оценки характеристик сферической выпуклой фазированной антенной решетки (ВФАР) по ДН, КНД, сектору обзора и пеленгационным параметрам. Отмечено, что рассматриваемая ФАР удовлетворяет вышеперечисленным требованиям, обеспечивая малое изменение КНД и ширину ДН ( в секторе 20С1С:Й2ОО эти параметры практически не изменяются) • при пространственном секторе обзора стерадиан, что значительно

превышает требуемый. При сканировании же в большом секторе часть полотна излучателей сферической ВФАР может быть использована для формирования второго независимого луча АР без потери усиления в первом.

В третьем разделе Главы 1 анализ пеленгационных характеристик сферической ВФАР показал, что крутизна ц максимальна при

максимальном угле сектора облучения сферы и падает с уменьшением этого угла.

В четвертом разделе Главы 1 в качестве альтернативных вариантов предложены цилиндрические (конические) в комбинации с плоскими схемы построения антенного полотна, также соответствующие блочной концепции построения многофункциональной АС. При этом плоские АР являются составной частью общего антенного полотна, дополненного цилиндрической или конической АР. Такая конструкция позволяет оптимально вписаться в отведенный для АС объем РЭК и формировать два и более независимых лучей для одновременного выполнения разных задач. Однако, при построении таких АС, помимо конструктивного исполнения, имеются еще отличия и в секторе обзора, не всегда совпадающим с требуемым, что в основном связано с ограниченным сектором сканирования плоской АР, являющейся частью конструкции АС.

Благодаря цилиндрическим, коническим и пирамидальным антенным поверхностям, сектор обзора может быть не только перекрыт, но и несколько расширен по отношению к требуемому. Отмечено, что две решетки, расположенные на двухгранном угле, при независимом возбуждении позволяют получить двухлучевую схему при секторе обзора 9СК =±(180-а), где а- угол между гранями угла. При большом а перекрываются сектора сканирования подрешеток, расположенных на гранях, и уменьшается общий сектор сканирования. Наиболее оптимальным является Обобщающие материалы рассмотренных вариантов

ВФАР представлены в форме таблицы.

В пятом разделе Главы 1 в обзорном материале рассмотрены возможности купольных схем формирования и широкополосного сканирования антенным лучом на основе купольно-волноводных линз и

линз из однородного диэлектрика. Купол из линзы в виде отрезков волновода с фиксированными фазовыми сдвигами или из однородного диэлектрика типа "бивень" позволяет расширить сектор сканирования облучающей АР до полусферы и более, вместе с тем "расплатой" за расширение является снижение КУ антенны, который будет меньше КУ облучающей АР во всем секторе сканирования на величину АО, зависящую от угла сканирования. Стоимостной анализ показывает, что применение плоской ФАР с куполом заменяет четыре обычные ФАР и снижает стоимость АС примерно на 50 %.

Показаны возможности сканирования лучом в купольных ФАР в пределах сектора в моноимпульсном режиме, а также

возможность построения купольной системы с активной (с ППМ) электрически управляемой линзой и моноимпульсным облучателем, выполненными либо в виде четырех рупоров, либо в виде плоских АР. Последняя работает по принципу проходной ФАР с излучающим активным (с ППМ) полотном сферической формы, которая позволяет расширить сектор сканирования и изменять КНД в секторе сканирования. Учитывая усиление в ППМ в режиме передачи, дополнительные омические потери в фазовращателях отходят на второй план.

Отмечено, что купольные схемы построения многофункционального антенного полотна также позволяют в целом решить поставленную задачу с предоставлением разработчику возможность выбора варианта, каждый из которых имеет свои преимущества и недостатки и определяется интегральной оценкой и ранжированием требований к РЭК.

В шестом разделе Главы 1 рассмотрены вопросы широкополосности волноводных АР и критерии ее оценки. В качестве возможных количественных оценок широкополосности используются понятия:

-коэффициента перекрытия К, (отношение максимальной частоты к минимальной);

-относительной полосы пропускания ДР в % (отношение разности

максимальной и минимальной частоты к их полусумме),

определяемой либо по допустимому КСВН или КУ, либо по полосе одномодового режима для волноводных излучателей.

Приведена таблица зависимостей от формы волновода. Отмечено, что по критерию одномодового режима наиболее широкополосным

является Н-образный волновод (АР более 100%) как излучатель с линейной поляризацией, а из излучателей с двойной поляризацией наиболее широкополосны - четырехгребенчатый круглый ( АР до 38%) и крестообразный (Дрдо 37.5%) волноводы.

Получено общее соотношение, позволяющее определить геометрию АР при заданных и секторе сканирования, определяемого углами Отмечено, что использование плотной упаковки двухполяризационных крестообразных волноводных излучателей обеспечивает максимальную одномодовую рабочую полосу (АР = 37.5%) во всем секторе сканирования

При размещении волноводных излучателей АР на выпуклых поверхностях с минимальным радиусом кривизны получено условие, при котором ширина, форма и направление максимума излучения ДН не зависят от частоты в любой заданной полосе частот. Реальные же излучатели и устройства СВЧ имеют конечные Д^ . Поэтому выбор размеров выпуклых АР должен осуществляться с учетом их диапазонности.

В седьмом разделе Главы 1 предложены варианты построения диапазонных многочастотных антенных полотен из волноводов сложного сечения, обеспечивающие работу АС как с непрерывным перекрытием

диапазонов, так и с их совмещением в диапазонах, разнесенных на несколько октав. Так использование с целью непрерывного перекрытия по частоте крестообразного (базового) волновода и вложенного в него квадратного для прямоугольной сетки их размещения в АР позволяет обеспечить перекрытие диапазонов с Кг > 2 , а применение в качестве

базового четырехгребенчатого квадратного волновода и вложенного квадратного обеспечит совмещение, разнесенных на несколько октав частот. Результаты расчетов вариантов построения совмещенных по частоте антенных полотен АР на волноводах сложного сечения сведены в таблицу.

Второй вариант реализации антенного полотна, обеспечивающий требование совмещения нескольких разнесенных диапазонов, базируется на использовании одного раскрыва для работы в трех диапазонах: дециметровом, сантиметровом (СМ) и миллиметровом (ММ). Для совмещения СМ- и ММ- диапазонов применяются волноводные совмещенные излучатели, например, четырехгребенчатые круглые, где в. ММ-вом диапазоне используются гребни как волноводные излучатели, а излучающее пространство вне гребней - как излучатели СМ-го диапазона. Дециметровый диапазон перекрывают излучатели, расположенные в краевой зоне антенного полотна по кольцу, при этом для обеспечения необходимых параметров ДН (ширины и УБЛ) предложено использовать АР в режиме синтезированной апертуры (для бортовых РЭК). Показано, что этот режим (режим накопления) позволяет обеспечить требуемые параметры РЭК.

В Главе 2 «Формализация задач электродинамики для моделей базовых элементов волноводных ФАР» проведена формализация электродинамической задачи излучения АР из волноводов с произвольным поперечным сечением с учетом согласующих элементов (многослойных диэлектрических покрытий и вставок, волноводных ступенчатых

трансформаторов и диафрагм) в раскрыве решетки. При решении внутренних (торцевой стык двух или нескольких волноводов) и внешних (стык волновода и канала Флоке) задач электродинамики используется универсальный математический подход анализа матриц параметров многополюсников, на которые в соответствии с методом декомпозиции разбиваются основные системы ФАР: излучающая, согласующая, фазирующая, распределительная. Для определения элементов матриц параметров каждой из систем развит строгий комбинированный проекционный метод сшивания полей на границах раздела сред с учетом граничных условий электродинамики. Комбинированный метод представляет собой сочетание прямого проекционного метода сшивания полей и метода конечных элементов для нахождения полной системы собственных функций волновода с произвольной формой поперечного сечения. Проведена численная алгоритмизация метода и получены расчетные соотношения для анализа электродинамических характеристик АР, работающих как в одно-, так и в нескольких совмещенных диапазонах частот, а также выражения для нахождения элементов многомодовой матрицы рассеяния для торцевых стыков волноводов с произвольной формой поперечного сечения.

В первом разделе Главы 2 рассмотрена обобщенная модель АР в виде ее декомпозиции на СВЧ-многополюсники: распределительной системы (РС), фазирующей системы (ФС), согласующей системы (СС) и излучающей (периодическая решетка излучателей) системы (ИС), которые с точки зрения теории проектирования являются укрупненными базовыми элементами (БЭ). Такая модель охватывает различные и наиболее часто применяемые схемы построения ФАР (пространственные проходные или отражательные, закрытые с последовательным или параллельным питанием, а также комбинированные (включая купольные).

Отмечено, что при представлении АР в виде многополюсной системы важным моментом является выбор ее модели, позволяющей определять на основе решения соответсвующих электродинамических задач матрицы рассеяния составляющих решетку систем как каскадное соединение СВЧ-многополюсников, каждый из которых описывается многомодовой матрицей рассеяния. Для решения задач электродинамики предлагается использовать различные модели БЭ; в частности, для определения элементов матриц рассеяния ИС - модель в виде бесконечной периодической АР с равноамплитудным и линейным фазовым возбуждением, а для нахождения матрицы рассеяния волноводных СВЧ-устройств и элементов РС - модель на основе строго (многомодового) решения электродинамической задачи торцевого стыка волноводов с произвольной формой сечения. Далее для определения полной матрицы рассеяния АР используется алгоритм сшивания матриц многополюсников.

Во втором разделе Главы 2 развивается матричный подход к анализу ИС АР на основе представления полей в дальней зоне решетки в виде их разложения по системе ортогональных сферических волн, являющимися решениями волнового уравнения в сферической системе координат, которым соответствует N ортогональных пространственных характеристик направленности. При таком подходе зона излучения АР интерпретируется как многоволновый сферический волновод, допускающий распространение ортогональных типов волн (по аналогии с металлическими).

Матрица рассеяния ИС АР 8Н задается в виде четырех блочных матриц, отражающих процесс перераспределения мощности в пределах каждой группы входов с учетом их взаимодействия, физическая сущность которых состоит в том, что одна блочная матрица описывает процесс передачи мощности между входными излучателями АР, вторая -

определяет излученное поле (ДН) АР при различных АФР возбуждения излучателей, третья - характеризует работу АР на прием, а четвертая -определяет структуру поля, отраженного от АР, нагруженной на согласование нагрузки, для различных падающих волн, приходящих от удаленных источников. Знание 8Н позволяет найти все основные электродинамические характеристики ИС АР (ДН, КНД, КУ, КРИТ, и др.).

В третьем разделе Главы 2 рассмотрен метод решения внешней и внутренней задач электродинамики для волноводных АР и элементов РС и устройств СВЧ, построенных на волноводах произвольной формы сечения.

Внешняя задача сводится к нахождению элементов многомодовой матрицы рассеяния излучающей системы: волноводная ячейка Флоке-пространственный волновод. Причем ячейка Флоке с диэлектрическими многослойными покрытиями и вставками в волноводных каналах в своем конструктивном исполнении рассматривается в двух вариантах: однодиапазонной и совмещенно-многочастотной. Последний представляет собой вариант совмещения в ячейке Флоке разночастотных волноводов с перекрывающимися и неперекрывающимися апетурами.

Внутренняя задача в своем решении также сводится к нахождению, элементов многомодовой матрицы рассеяния волноводной системы из торцевых стыков разных по размеру волноводов с произвольными формами поперечных сечений при наличии диэлектрических многослойных согласующих вставок и диафрагм конечной толщины.

Для решения рассматриваемых задач развит комбинированный проекционный метод сшивания полей, в основе которого лежат проекционные соотношения, отражающие по своему физическому содержанию закон сохранения энергии на границах раздела сред. В качестве проекций сшиваемых полей используется полный ортогональный базис собственных вектор-функций волновода и канала Флоке

(пространственного волновода). Собственные функции канала Флоке выписываются аналитически, а для нахождения собственных функций волновода с произвольной формой сечения используется метод конечных элементов, позволяющий найти их численное представление.

Элементы многомодовых матриц рассеяния (коэффициенты отражения и прохождения) входят в разложения полей как искомые коэффициенты по ортогональным базисам и находятся из решения системы линейных алгебраических уравнений, которая получается после подстановки в проекционные соотношения соответствующих разложений сшиваемых на выбранной границе полей по своим базисам. Так определенная схема решения сходится в классе функций, интегрируемых с квадратом.

В четвертом разделе Главы 2 получены электродинамические характеристики волноводных излучателей в АР на основе решения системы линейных алгебраических уравнений относительно коэффициентов отражения падающих из волноводов волн. Для получения нормированных элементов многомодовой матрицы рассеяния используется уравнение баланса активных мощностей падающих, отраженных и прошедших волн через границы раздела сред.

Определены нормированные парциальные ДН элемента решетки при наличии диэлектрических элементов в раскрыве совмещенной (из различных волноводов) и несовмещенной ячеек Флоке, КУ ячейки, коэффициент эллиптичности и наклон поляризационного эллипса (для излучателей вращающейся поляризации), интегральный коэффициент отражения КИП, УБЛ совмещенной ячейки в зависимости от углов сканирования, частоты и параметров структуры.

Помимо нахождения элементов матрицы рассеяния торцевых стыков волноводов при решении внутренних задач комплекс программ

этого направления позволяет найти и внутренние характеристики волноводов с произвольной формой поперечного сечения: структуру собственных полей, критические длины волн, полное затухание, предельную пропускаемую мощность и т.д., а также позволяет определить электродинамические характеристики отдельного излучателя, используемого как облучатель в гибридных антеннах.

В Главе 3 «Волноводные элементы АР и их характеристики» рассмотрены волноводные базовые элементы АР сложного сечения линейной (Н- образные, комбинированные ступенчатые) и двухполяризационные (крестообразные, четырехгребенчатые круглые и квадратные), позволяющие обеспечить широкополосность излучающего раскрыва при широкоугольном сканировании на управляемой поляризации. Проведены исследования и оптимизация внутренних и внешних характеристик волноводных излучателей в составе многоэлементной АР при наличии согласующих элементов как в апертуре (многослойные диэлектрические покрытия, вставки, диафрагмы, трансформаторы сопротивлений), так и в канале волноводного излучателя (индуктивные и емкостные диафрагмы, индуктивные штыри).

В первом разделе Главы 3 установлено, что изменяя геометрию сечений волновода, можно существенным образом влиять на их электродинамические характеристики , уменьшая размеры при сохранении заданных диапазонов и рабочей полосы. При этом в качестве базовых элементов использованы широкополосные Н-образные (рис. 1.1 а) (и их модификации) линейной поляризации и двухполяризационные крестообразные (рис. 1.1 б), четырехгребенчатые (рис.1.1в,г) круглые и квадратные волноводы.

Рассмотрены как внутренние (структура полей, критические длины волн Лкр, затухание а, предельная пропускаемая мощность Р„р), так и

внешние (ДН, КУ, поляризационные параметры и т.д.) электродинамические характеристики в составе многоэлементной АР.

При исследовании внутренних характеристик волноводов как

канализирующих трактов определены их геометрические размеры, позволяющие обеспечить оптимальные значения параметров минимального затухания (а) и максимальных предельной пропускаемой мощности (Р„р ) и одномодовой рабочей полосы АЛ При исследовании же внешних характеристик определены размеры сечений рассматриваемых волноводов, позволяющие иметь наилучшие осесимметричные ДН, что особенно важно при проектировании облучателей гибридных антенн.

Сравнительный анализ четырехгребенчатых волноводов (круглых и квадратных) показал, что круглый гребенчатый профиль обеспечивает против у квадратного. При этом у круглого

четырехгребенчатого волновода наблюдается минимум коэффициента затухания а и максимум Рщ,при Уа^ 0,12 (рис. 1.1 в) в то время, как у квадратного эти характеристики имеют линейных характер: с ростом отношения монотонно увеличиваются потери и уменьшается

предельная пропускная мощность Проведенные сравнения внешних характеристик четырехгребенчатых круглых и квадратных волноводов с базовыми (круглыми и квадратными без гребней) как излучающих элементов показали лучшую по осевой симметрии ДН квадратного и

6)

Г)

Рис. 1.1

круглого четырехгребенчатых рупорно-волноводных раскрывов в диапазоне изменения параметра

Исследования, проведенные для Н- образного волновода, подтвердили его широкополосность как волноведущего тракта и

излучателя АР, способного работать в диапазонах частот, разнесенных на несколько октав.

Во втором разделе Главы 3 рассматриваются широкополосные волноводные излучатели АР с линейной (вертикальной или горизонтальной) поляризацией. В качестве объекта исследования выбран широкополосный 100%) Н- образный излучатель, с оптимально подобранной геометрией сечения, обеспечивающий минимальный коэффициент отражения падающей волны от раскрыва АР. Установлено, что путем

подбора геометрических размеров гребней можно минимизировать

функцию Щ9,ф) при сканировании в Е- и Н- плоскостях, а с помощью Диэлектрических покрытий и вставок добиться оптимальной парциальной ДН рассматриваемого излучателя в полосе частот. Правильный выбор параметров волновода и диэлектрического покрытия дает возможность работать практически с идеальной (косинусной) парциальной ДН в секторе углов более ±35° в двух главных плоскостях. Использование же диэлектрических вставок совместно с покрытиями позволяет оптимизировать характеристики в секторе сканирования при

размещении Н- образных волноводов в узлах гексагональной сетки.

Ступенчатый Н-образный волноводный излучатель, состоящий из широкополосного Н-образного волновода и ступенчатого трансформатора из отрезка прямоугольного волновода с диэлектрическим заполнением, позволяет снизить |Щ0,Л)| только за счет длины трансформаторной секции d\~X в диапазоне углов сканирования в = ±45° до величины 0.26 22

(КСВН«1.7) и работать с максимальной полосой одномодового режима при уровне КСВН <2.2 в секторе ±30°. При увеличении угла сканирования до ±50° полоса сужается до 15*20% (КСВН<2). Более широкополосным (AF>20%) излучателем, работающим в секторе £ ±50° .оказывается Н-образный волноводный излучатель с диафрагмой конечной толщины в его раскрыве, который позволил увеличить сектор однолепесткового сканирования до ±70° с прямоугольной диафрагмой, ограничивающий излучающий раскрыв Н-образного волновода по площади на 17%, при использовании однослойного диэлектрического покрытия с параметрами

(£2 =7.1; dfОЛЯ/-JeJ). Диафрагма еще позволяет эффективно подавлять

высшие типы волн в канале Флоке (с диэлектрическими элементами) при больших углах сканирования.

В третьем разделе Главы 3 проанализированы характеристики широкополосных волноводных излучателей АР, работающие на двух ортогональных или вращающейся поляризациях поля. В отличии от традиционных круглых и квадратных волноводов использование в АР волноводов более сложного сечения (крестообразных, четырехгре-бенчатых) имеет дополнительные степени свободы для расширения рабочей полосы AF, увеличения сектора сканирования (за счет уменьшения размеров излучателя) и улучшения поляризационных характеристик и согласования с PC решетки в режиме работы с управляемой поляризацией.

При проведении исследований конечной целью ставилась задача проектирования излучающего волноводного элемента АР и параметров структуры (геометрии решетки и согласующих устройств в виде многослойных диэлектрических покрытий, вставок, волноводных трансформаторов), при которых в заданном секторе сканирования (вск, <рк) и

полосе ЛБ максимальный коэффициент отражения |Я| в излучателе не превышал бы некоторого заданного, или был бы минимальным.

В данном разделе получены зависимости нормированных коэффициентов отражения и прохождения, парциальной ДН и поляризационных параметров (коэффициента эллиптичности и угла наклона поляризационного эллипса) от изменения частоты и угла сканирования при наличии в раскрыве излучателя многослойных диэлектрических покрытий, вставок, волноводных трансформаторов и диафрагм. Так для крестообразных волноводов(рисЛЛб) путем выбора его геометрии 0.15<В/<Х(<0.25 получены согласование не хуже |Я|£0.1 в полосе частот более 20 % при работе на вращающейся поляризации.

Отмечено, что режим работы на круговой поляризации является оптимальным с точки зрения борьбы с эффектом "ослепления" ФАР, ибо в направлении "слепого" пятна решетка практически запирается по одной из ортогональных составляющих, а согласование излучателя в АР по второй практически близка к полному, при этом использование тонкого

диэлектрического покрытия позволяет

существенно снизить коэффициенты отражения падающих волн в секторе сканирования 0„>5О°. Использование диафрагм в раскрыве четырехгребенчатых волноводов позволяет расширить сектор сканирования до ±60°, сохраняя согласованную работу (КСВН£1.8) излучателя на вращающейся поляризации в полосе частот

Установлено, что с точки зрения характеристик сканирования существенной разницы для применения в АР четырехгребенчатых круглых или квадратных волноводов, но по частотным свойствам круглые четырехгребенчатые излучатели более широкополосны. Разработаны номограммы для расчета геометрии волноводной АР с разными профилями

излучателей, позволяющие определять под заданные пространственный сектор однолепесткового сканирования 0СК и полосу АР} геометрические размеры структуры решетки, а также приведены обобщенные результаты исследований (теоретических и экспериментальных) волноводных ФАР различных конструкций, служащие некоторым ориентиром для начальных разработок.

Особое внимание в четвертом разделе Главы 3 уделено исследованиям (теоретическим и экспериментальным) широкополосных волноводных излучателей в составе АР, работающих как на линейной (вертикальной или горизонтальной), так и на двух ортогональных и вращающейся поляризациях. При этом подробно рассматриваются вопросы согласования излучателей в заданной полосе и секторе сканирования по критерию минимального коэффициента отражения с помощью различных согласующих элементов: многослойных диэлектрических вставок и покрытий, ступенчатых согласующих трансформаторов, диафрагм в раскрыве и реактивных закороченных волноводов, расположенных в апертуре АР, емкостных и индуктивных диафрагм и штырей в волноводных каналах.

Отмечено, что первым шагом к согласованному режиму работы излучателя является оптимальный (с т.з. минимума коэффициента отражения падающей из волновода волны) выбор геометрических размеров (параметров гребней и формы волноводов) рассматриваемых излучателей при заданной АР и секторе сканирования ПС)(. Далее оптимизируются характеристики излучателя путем выбора параметров вставок, что целесообразно проводить совместно с выбором параметров гребней при угле сканирования .используя при этом информацию о выглаживании характеристик в секторе

Как показали исследования, довольно эффективной процедурой при согласовании является использование многослойной структуры диэлектрических элементов (покрытий и вставок) с кусочно-постоянным заполнением, позволяющей достаточно полно удовлетворять заданным целевым критериям.

Установлено, что вектор градиента изменения диэлектрической проницаемости многослойного согласующего слоя для обеспечения необходимого согласования должен быть направлен от максимальной по значению диэлектрической проницаемости вставки в волноводном канале к минимальной ее величине верхнего диэлектрического покрытия. При этом эффективность согласования волноводных излучателей в АР существенно возрастает при одновременном использовании многослойных покрытий, вставок и согласующего узкополосного устройства (индуктивных и емкостных диафрагм и штырей), размещаемых в волноводах.

Показано, что используя узкополосные согласующие устройства для полного согласования излучателей на углах сканирования Л.отличных от положения #=0°, можно обеспечить почти идеальную («косинусную») парциальную ДН в секторе углов сканирования ±70°.

Применение диэлектрических покрытий при неправильном их проектировании ведет к появлению поверхностной волны в диэлектрическом слое, резонанс которой приводит к "ослеплению" АР при углах сканирования, значительно более близких к нормали относительно поверхности решетки, чем угол в. \ появления дифракционного лепестка , ограничивающий сектор однолепесткового сканирования. Для борьбы с этим явлением можно эффективно использовать диафрагмы в апертуре волноводного излучателя. Показано, что использование этих конструктивных элементов, перекрывающих 25 и 50% площади раскрыва волновода, смещает провал в парциальной ДН от направления нормали,

который уходит за пределы зоны однолепесткового сканирования, тем самым частично решая проблему борьбы с «ослеплением» АР.

Отмечено, что одним из эффективных приемов в регулировании процесса взаимной связи в волноводах АР является применение реактивных волноводов, размещаемых в непосредственной близости от активных излучателей, возбуждаемых системой падающих волн. Короткозамкнутые волноводы с разной величиной реактивности (ее величина зависит от места расположения замыкающей стенки) вносят в активные излучатели через канал взаимосвязи компенсирующее воздействие, уменьшающее коэффициент отражения падающих волн. Более того, если в реактивных волноводах использовать отражательные фазовращатели, управляемые от ЭВМ, то, регулируя их фазы для каждого угла сканирования, можно эффективно управлять согласованием в секторе сканирования, или в итоге формировать требуемую парциальную ДН. Так, при малом дискрете расположения короткозамыкателей Д!^Дв/8 (Яв-длина волны в волноводе), можно добиться идеальной парциальной ДН в секторе сканирования 6ск=±50°.

Использование узкополосных согласующих устройств в виде индуктивных и емкостных штырей и диафрагм, расположенных в волноводных каналах позволяет обеспечить заданный уровень согласования на одной частоте или положении луча Ц0, ф) в секторе сканирования, а в совокупности с вышеприведенными способами - необходимую форму парциальной ДН.

В Главе 4 «Многоэлементные конечные антенные решетки» рассматривается численный метод расчета волноводных излучателей со сложной формой сечения в составе многоэлементной конечной АР и на его основе исследуются энергетические и поляризационные характеристики решетки. В сравнительной оценке приводятся результаты теоретических и

экспериментальных исследований ряда волноводных ФАР с линейной или вращающейся поляризацией. Предложена эффективная методика автоматизированного проектирования излучающего полотна волноводных АР.

В первом разделе Главы 4 предложен численный метод расчета характеристик многоэлементной ФАР, в основе которого заложена электродинамическая модель возбуждения конечного участка в условиях бесконечной периодической решетки в предположении, что коэффициенты взаимной связи (т.е. элементы матрицы рассеяния) в бесконечной и достаточно большой (многоэлементной N>50) конечной идентичны. Основные этапы вычислительного алгоритма сводятся:

1) к нахождению зависимости коэффициента отражения Ш.3(у/Х,ц/ )

(iyx~K Dxsindcos(p\\j/y=K D^sin^cosp-фиксированные сдвиги фаз по

осям прямоугольной системы координат в составе бесконечной периодической АР);

2) к нахождению с помощью процедуры дискретного преобразования Фурье (ДПФ) от функции Rэ(уг>уу) коэффициентов взаимной связи

между излучателями в составе многоэлементной конечной

АР в предположении их идентичности к аналогичным коэффициентам бесконечной АР;

3) к определению поля в раскрыве произвольно выбранного излучателя в составе конечной АР с учетом комплексной амплитуды возбуждающей его волны;

4) к расчету по. найденному полю основных электродинамических (энергетических и поляризационных) характеристик всей многоэлементной АР.

Для проверки правильности вычислительной схемы во втором

разделе Главы 4 проведены тестовые теоретические и экспериментальные исследования на частных примерах в сравнении с аналогичными результатами других авторов, показавшие точность совпадения не хуже 3% по ДН волноводного излучателя, находящего на позиции 2-го крайнего возбужденного элемента в линейной 8-элементной решетке. Точность расчетов увеличилась при смещении возбужденного элемента ближе к центру АР. Сравнение же теоретических и экспериментальных ДН в угловом секторе ± 60* не превысило 0.5дБ. При исследовании амплитудной ДН |у ^ pq-ro элемента решетки отмечено ее стремление к

некоторой предельной функции с ростом общего числа излучателей И, при этом характерной особенностью поведения |у является увеличение

числа осцилляции и уменьшение их амплитуды, что подтверждается строгим электродинамическим анализом на основе метода интегральных уравнений.

При проведении экспериментов на лабораторных макетах в третьем разделе Главы 4 измерялись парциальные ДН одиночно возбужденного квадратного волновода (макет из 13 х 13 излучателей), расположенного в узлах прямоугольной сетки АР, когда все остальные излучатели были нагружены на согласованные нагрузки. Усредненная точность совпадения экспериментальных и расчетных ДН не хуже 10%. Для подтверждения достоверности результатов теоретических расчетов характеристик квадратного четырехгребенчатого волновода в АР вращающейся поляризации был изготовлен лабораторный макет плоской волноводной решетки с 25-ю излучателями (5x5). Результаты сравнений показали, что ДН центрального четырехгребенчатого волновода при углах до хорошо совпадает (не хуже 3%) с теоретически рассчитанной ДН по выше предложенной вычислительной схеме (точность совпадения с расчетной ДН

на модели бесконечной АР не хуже 15%). Влияние краевых эффектов приводит к расширению ДН излучателя, расположенного в углу лабораторного макета (5x5 излучателей) при его локальном возбуждении, и уменьшению его коэффициента эллиптичности на 50% по

отношению к -координаты максимума ДН. При этом

точность совпадения результатов составила 3% по ДН и 10% по коэффициенту 1]{в,(р).

В четвертом разделе Главы 4 проведены теоретические и экспериментальные исследования коэффициентов взаимной связи, потерь на отражения, оценен уровень бокового излучения и изменение коэффициента эллиптичности для моделей расчета многоэлементных конечных и бесконечных АР. Отмечено, что потери энергии в излучателях волноводных АР определяются в основном потерями на отражение, причем для АР с круговой поляризацией эти потери увеличиваются в среднем на 2дБ при по сравнению с АР линейной поляризации. Оценка уровня

бокового излучения конечных АР показала, что он возрастает (на 5 т 6дБ) особенно в Е плоскости при углах сканирования из-за расширенной

парциальной ДН излучателя на краю АР и росту коэффициента отражения падающих волн при отклонении луча. При работе АР на двух ортогональных или вращающейся поляризациях достаточно сильно изменяется коэффициент эллиптичности (до 50 -г 70% ) при

сканировании, причем для малоэлементных ФАР (N<30) значение Т](д,<р)

снижается на 15...20% уже при 0=0'.

В пятом разделе главы 4 предложена и программно реализована методика автоматизированного проектирования излучающей системы волноводных ФАР. В основе методики заложено решение многокритериальной оптимизационной задачи для волноводного излучателя

в АР, поставленной в этом разделе. В качестве интегрального критерия

используется критерий

Ф(Хц) = гшп'

, где Хо-вектор

внутренних (варьируемых) параметров (геометрия АР, размеры излучателей, условия возбуждения, согласующие устройства и т.п.), а

область определения X. Оптимальный Хо обеспечивает оптимизацию параметров излучателя в АР при усреднении по области изменения внешних факторов, заданных в техническом задании (сектор однолучевого сканирования рабочая полоса частот допустимый коэффициент

отражения в излучателях коэффициент усиления (

^■эдоп'

или ширина ДН), форма ДН АР (вид поляризации).

После проведения оптимизации излучателя по одному из критериев определяют парциальную ДН элемента которая далее

используется для синтеза АФР возбуждения излучателей по заданным требованиям к ДН АР. Приведен пример реализации методики автоматизированного проектирования волноводных ФАР с использованием архивных программ (баз данных) предшествующего опыта разработок.

В главе 5 «Моноимпульсная ФАР, возбуждаемая радиальным волноводом» рассматривается волноводная моноимпульсная ФАР, распределительная система (РС) которой построена на радиальном волноводе, обеспечивающая штыревое возбуждение волноводных излучателей. Проведены теоретическое и численно-экспериментальное исследования и оптимизация параметров РС и электродинамических характеристик (ДН, КНД, УБЛ) моноимпульсной ФАР с круглой апертурой. Развит электродинамический метод расчета и оптимизации под заданное АФР длин зондов штыревой структуры (коллекторной решетки — КР) с учетом их взаимодействия в РВ. Проведена оценка моноимпульсных

характеристик ФАР и рассмотрены различные варианты возбуждения РВ. Даны конкретные рекомендации по проектированию штыревой РС на основе РВ. Предложены, теоретически и экспериментально исследованы и оптимизированы конструкции волноводных излучателей ФАР на РВ в режиме широкоугольного сканирования.

В первом разделе Главы 5 рассмотрены требования и варианты построения РС на РВ для обеспечения режима моноимпульсной пеленгации ФАР. Отмечено что актуальной проблемой для бортовых интегрированных РЭК является проблема «вписывания» конфигурации антенного устройства в конструкцию объекта, где размещается РЭК. В этом смысле РВ может быть выполнен либо в плоском, либо в виде сферического (или цилиндрического) волновода. Распределительная система в виде КР обеспечивает когерентное возбуждение излучающих волноводных каналов с заданным АФР при числе излучателей ФАР порядка нескольких тысяч, формируя в режиме приема моноимпульсную ДН.

Рассмотрены два варианта моноимпульсного возбуждения РВ: либо со стороны края круглого периметра РС сходящимися радиально-цилиндрическими волнами, либо из центра РВ с помощью трехмодового импедансного рупорного возбудителя.

На основе метода декомпозиции развит во втором разделе главы 5 метод расчета длин зондов КР и параметров ДН (КНД, УБЛ) под заданное АФР тока по раскрыву ФАР. Метод базируется на матричном подходе к анализу составных частей ФАР (укрупненных БЭ), нахождению элементов матриц их параметров с учетом многомодового взаимовлияния зондов КР в РВ. Оптимизация длин зондов проводится на основе развитого итерационного алгоритма по методу Ньютона-Канторовича.

В третьем разделе Главы 5 рассмотрен численный алгоритм расчета параметров РС и ДН ФАР для различных режимов возбуждения РВ

(с краев, из центра, с короткозамыкателем или с поглощающей нагрузкой). Для понижения ранга рассматриваемых матриц и убыстрения расчетов вводятся специальные матрицы, учитывающие особенности конкретной сетки расположения излучателей. Проведены тестовые исследования алгоритма для различных АФР: равномерного, «косинуса на пьедестале», тейлоровского. Показана выигрышность в смысле оптимальных значений под заданные КНД, УБЛ, КИП тейлоровского АФР тока по раскрыву ФАР.

В четвертом разделе Главы 5 проводится параметрический синтез РС на РВ на основе развитого метода и итерационного алгоритма под заданное АФР и параметры ДН.

Отмечено, что сходимость и скорость вычислительного процесса

зависит от стартового вектора зондов 1к), который может быть выбран на

основе либо приближенных (с различной степенью приближения) методов расчета: энергетического или на основе метода наведенных ЭДС с учетом электродинамического взаимодействия зондов в РВ. Понайденому АФР определяются ДН, КНД, КИП, УБЛ. Вариации длин вектора зондов позволяют «регулировать» процесс взаимодействия в РВ и изменять значения КНД в пределах до 1.5дБ при уровне УБЛ<-24дБ (тейлоровское АФР). Исследованные частотные характеристики ФАР позволяют сделать вывод о достаточной широкополосности РС на РВ (более узкополосным оказывается излучающий волноводный канал). Отмечено, что более действенными мерами по улучшению параметров ФАР являются: более равномерная сетка размещения излучателей; режимы работы с поглощающей нагрузкой; режим возбуждения из центра РВ.

В пятом разделе Главы 5 рассмотрена декомпозиция задачи по разностному каналу на основе матричного подхода. Проведено сравнение разностных ДН при разных АФР тока и аппроксимации парциальной ДН кольца излучателей АР функцией Бесселя нулевого порядка.

I ^^^шмлй^) 33

| I

В шестом разделе Главы 5 предложен альтернативный вариант возбуждения РВ, использующий трехмодовый моноимпульсный возбудитель в форме импедансного конического рупора, осесимметрично расположенный в центре РВ, и конический «разбрызгиватель». Изменяя геометрию ребристой рупорной части возбудителя и «разбрызгивателя», можно добиться равноамплитудного возбуждения КР и «регулировать» параметры разностной ДН, на которые достаточно сильно влияет соотношение амплитуд мод Е01 (суммарный канал) и двух ортогональных

Нц (разностный канал), путем подбора соответствующего режима поверхностной волны (ее фазовой скорости) вдоль ребристой стенки возбудителя. Приведены картины поля возбуждения РВ и рассчитаны суммарные и разностные ДН в различных режимах работы.

В седьмом разделе Главы 5 исследованы характеристики излучающего волноводного канала действующего макета моноимпульсной ФАР, состоящего из возбуждающей секции со штыревым переходом в РВ, согласующей шайбы, ферритового фазовращателя и излучающей секции с согласующими вставками. Исследованы парциальные ДН и характеристики согласования в. секторе сканирования и полосе частот. Предложены и исследованы новые конструкции излучающего волноводного канала с диэлектрическими линзами, обеспечивающие широкополосную работу моноимпульсной ФАР с широкополосным сканированием.

В главе 6 «Волноводные устройства распределительной системы ФАР и родственные задачи» проведены исследования электродинамических характеристик резонаторных и фильтрующих волноводных устройств СВЧ. Исследованы «зоны прозрачности» по частоте, ДН и КИПы волноводных частотно-селективных радиопрозрачных оболочек из Н-образных и

крестообразных гантелевидных волноводных отверстий. Ркх;Мо1реНЬ1 варианты построения двухдиапазонных совмещенных излучающих раскрывов на основе прямоугольных (линейная поляризация), крестообразных и четырехгребенчатых (круглых и квадратных) двухполяризационных волноводов (см. рис. 1.1в,г,д). Проведено численное и экспериментальное исследование их характеристик. Рассмотрены вопросы изготовления волноводов сложного профиля с использованием новых технологий и перспективных диэлектрических материалов.

В первом разделе главы 6 представлены результаты исследований характеристик волноводных устройств СВЧ на волноводах сложного сечения. Исследования проведены на основе численного алгоритма, рассмотренного в гл. 2 для решения внутренних задач электродинамики.

Отмечено, что выбор формы волноводных резонаторов для параметрических СВЧ усилителей во многом зависит от формы металлического держателя, обеспечивающего связь активного полупроводникового прибора с электромагнитным полем волновода. Рассмотренный подход позволяет не только рассчитать эти поля, но и дает возможность определять резонансные характеристики резонатора, образованного волноводной линией передачи и геометрией держателя, а также исследовать амплитудно-частотные характеристики волноводных фильтров.

Второй раздел главы 6 посвящен решению задачи дифракции электромагнитных волн на частотно-селективных радиопрозрачных металлических экранах, перфорированных регулярной решеткой отверстий произвольной формы. Практически решение такой задачи позволяет проанализировать селективные возможности разного рода укрытий антенных систем, а также радиопрозрачных оболочек бортовых и наземных радиоэлектронных комплексов. Исследованы частотные зависимости

(«зоны прозрачности») коэффициентов прохождения и отражения для частотно-селективных радиопрозрачных металлических экранов, перфорированных гантелевидными отверстиями, а также частотно-избирательных структур из крестообразных волноводов. Результаты исследований подтверждены экспериментом (точность совпадений кривых по ДН не хуже 3%) . Отмечено, что рассмотренные структуры имеют достаточно узкую полосу прозрачности. Для построения оболочек с большой (более октавы) полосой рабочих частот можно использовать широкодиапазонные волноводные структуры из Н-образных волноводов, которые при их ортогональном размещении между собой позволяют обеспечить работу на двух поляризациях с КИП«0.95, а, подбирая геометрические размеры Ж и к (см. рис. 1.1 .а) гребней Н-образного волновода, можно получить приемлемый КИП не хуже 0.4 в трехкратном диапазоне частот. Результаты теоретических и экспериментальных исследований показали предпочтительность использования волноводов сложного сечения для построения радиопрозрачных оболочек и укрытий и при проектировании' волноводных линзовых антенн и многоэлементных облучателей гибридных систем.

В третьем разделе главы 6 рассмотрены многочастотные совмещенные структуры, обеспечивающие работу интегрированного РЭК в нескольких частотных диапазонах при формировании и управлении излучением с помощью одной апертуры и при условии сохранения (или незначительного ухудшения) характеристик волноводных АР в основном диапазоне. Проведены исследования многочастотных волноводных АР с общим излучающим раскрывом, построенным по двум схемам: с перекрывающимися и неперекрывающимися апертурами. Отмечено, что при выборе схемы построения совмещенной апертуры при улучшении характеристик одного из диапазонов следует их ухудшение в другом.

Поэтому при проектировании необходимо находить компромисс Между небольшими улучшениями характеристик одного диапазона с допустимым их ухудшением в другом.

Результаты исследований совмещенных структур с неперекрывающимися апертурами волноводных излучателей при соотношении частот приводит к некоторому ухудшению

характеристик направленности более высокочастотной ФАР, связанному как с потерей части мощности ВЧ диапазона в излучателях НЧ диапазона, так и с появлением дополнительных боковых лепестков. Характеристики более НЧ ФАР при этом меняются незначительно.

Отмечено, что характеристики направленности двухчастотных ФАР можно улучшить, применяя : диэлектрические многослойные покрытия и вставки с целью снижения уровня рассеиваемой мощности НЧ волноводами в ВЧ диапазоне; регулярное размещение ВЧ волноводов в ячейке с кратным расстоянием между однотипными соседними излучателями к периоду ячейки.

Исследования волноводных структур с перекрывающимися апертурами показали, что при многомодовом возбуждении НЧ волновода ВЧ волноводами имеется возможность обеспечить характеристики двухчастотной ФАР на уровне одночастотной, при этом в НЧ диапазоне характеристики совмещенной ФАР в секторе сканирования практически остаются такими же, как и для одночастотной АР.

В четвертом разделе Главы 6 рассмотрены перспективные диэлектрические материалы с синтезируемыми электрофизическими свойствами на основе синтактных пен и некоторые технологические аспекты изготовления волноводных излучателей сложного сечения, имеющих массу в несколько раз меньшую массы волноводов, изготовленных механической обработкой.

Заключение

В диссертационной работе разработан и исследован класс широкополосных волноводных моноимпульсных антенных решеток с широкоугольным сканированием на линейной или вращающейся поляризациях и с распределительной системой на радиальном волноводе, а также ряд широкополосных волноводных канализирующих трактов.

По итогам работы можно сделать следующие выводы:

1. Проведено обобщение электродинамической теории АР и разработаны новые подходы к анализу широкополосных, остронаправленных, сканирующих решеток из волноводов с произвольной формой поперечного сечения и канализирующих трактов на их основе.

2. Развита алгоритмическая база вычислительной электродинамики и разработано программное обеспечение для автоматизированного проектирования волноводных излучающих, распределительных и канализирующих систем, позволяющие рассчитывать их энергетические,поляризационные и частотные характеристики.

3. Предложены варианты построения многофункционального антенного полотна на плоских, сферических и комбинированных (плоскоцилиндрических, плоскоконических) поверхностях для удовлетворения конструктивным и тактико-техническим требованиям, обеспечивающего широкодиапазонную (при совмещении диапазонов непрерывно в полосе А1>20% и с перекрытием в несколько октав) работу АР в широком секторе углов сканирования (26Ьк =±135°) с моноимпульсным режимом пеленгации.

4. Оптимизированы характеристики и параметры действующих конструкций излучающей и распределительной систем волноводных моноимпульсных АР с линейной или вращающейся поляризациями по заданным конструктивным и тактико-техническим критериям.

5. Разработаны методики автоматизированного проектирования составных систем широкополосных волноводных АР при обеспечении параметров ТЗ с минимальными временными и стоимостными затратами.

6. Теоретические результаты, полученные в диссертации, подтверждены экспериментальными исследованиями на лабораторных макетах и действующих образцах волноводных АР, сравнением с известными экспериментами других исследователей и разработчиков, работающих в этой области.

7. Основные результаты работы опубликованы в одной монографии, 4 учебных пособиях в издательствах "Радиотехника" и "Радио и связь", опубликованы более, чем в 50 публикациях, доложены на 17 отечественных и международных конференциях, семинарах и симпозиумах, нашли практическое применение в разработках и внедрены в действующие изделия трех отечественных фирм.

Список основных публикаций автора по материалам диссертации.

1. Котов Ю.В., Гринев А.Ю., Ильинский А.С., Чепурных И.П. Характеристики излучения периодической структуры из волноводов произвольного поперечного сечения// Радиотехника и электроника, т.24, №7,1979, с.1291-1293.

2. Котов Ю.В. Исследование малогабаритного излучателя управляемой поляризации// Труды МАИ, Фазированные антенные решетки и их элементы, 1980.

3. КотовЮ.В., Гринев А.Ю., Ильинский А.С., ЧепурныхИ.П. Расчет парциальной диаграммы направленности и характеристик согласования бесконечной двумерной периодической антенной решетки из волноводов произвольного поперечного сечения// Электронная техника. Сер.1. электроника СВЧ, №12,1979.

4. Котов Ю.В., Гринев А.Ю. Машинный метод анализа и частичного параметрического синтеза резонаторно- щелевых антенных структур // Изв. вузов. Радиоэлектроника., т. 21, №2,1978, с. 28-35. -

5. Котов Ю.В., Ильинский А.С., Гринев А.Ю. Исследование электродинамических характеристик резонаторно-щелевого излучателя с источниками возбуждения в плоскости щели // Радиотехника и электроника, т. 23, № 5,1978, с. 922-930.

6. Котов Ю.В., Ильинский А.С., Гринев А.Ю. Характеристики сканирования резонаторно-щелевой периодической антенной структуры с диэлектрическим покрытием // Изв. вузов. Радиофизика, т.21,№12,1978, с. 1822-1833.

7. Котов Ю.В., Гринев А.Ю, Ильинский А.С. Численные методы в задачах излучения антенных решеток// В сб. «Вычислительные методы и программирование», №32,1980.

8. Котов Ю.В., Воскресенский Д. И., Гринев А.Ю., Ильинский А.С. О машинном проектировании волноводных излучателей произвольного поперечного сечения для антенных решеток// Изв.вузов. Радиоэлектроника, №2,1980.

9. Котов Ю.В., Гринев А.Ю. Резонаторно-щелевые излучатели плоских антенных решеток.// В кн. «Антенны и устройства СВЧ. Проектирование фазированных антенных решеток». Учебн. пособие для вузов. - М: Радио и связь, 1981.

10. Котов Ю.В., Воскресенский Д.И., Гринев А.Ю., Ильинский А.С. Возбуждение антенных решеток из волноводов произвольного поперечного сечения и родственные задачи// Тез. докл. VIII Симпозиума «Волны и дифракция». -М, т. 1,1981.

11. Котов Ю.В., Гринев А.Ю., Ильинский А.С, Оганян Э.В. Математическое моделирование антенных решеток из волноводов,

микрополосковых и щелевых излучателей (алгоритмизация, программы, результаты)// Тез. докл. Всесоюзной конференции «Системы автоматизированного проектирования РЭА», г. Алушта, 1981.

12. КотовЮ.В., ГриневА.Ю., ИльинскийА.С. Анализ и оптимизация печатных вибраторных излучателей в антенной решетке с диэлектрическими слоями// Радиотехника и электроника, т.26. №5, 1981.

13. Котов Ю.В., Оганян Э.В. Характеристики ступенчатого волноводного излучателя в антенной решетке с диэлектрическим покрытием // Изв. вузов. Радиоэлектроника, №2,1983.

14. Котов Ю.В., Пономарев Л.И., Степаненко В.И., Кульков М.Ю. Исследование многочастотной совмещенной волноводной ФАР// Изв. вузов. Радиоэлектроника, №2,1983.

15. Котов Ю.В. К определению характеристик волноводных излучателей произвольного поперечного сечения в антенных решетках// Рукопись деп. в ВИНИТИ, №3665-85 Деп. 1985.

16. Котов Ю.В., Гринев А.Ю. Характеристики печатных вибраторных излучателей в периодической структуре с диэлектрическими слоями// Сб. «Антенны» под ред. Пистолькорса А.А. -М.: Радио и связь, вып.32, 1985.

17. Котов Ю.В. Комплекс прикладных программ для проектирования волноводных устройств// Межвузовский сб. «Автоматизация проектирования и исследований радиоэлектронных устройств с помощью мини и микро-ЭВМ», 1986.

18. Котов Ю.В. Метод расчета диэлектрических резонаторных структур// Рукопись деп. В ВИНИТИ, №3274-В87 Деп, 1987.

19. Котов Ю.В. Вариационное выражение для расчета собственных значений в диэлектрических волноводах// Рукопись деп. В ВИНИТИ, №3274-В87Деп, 1987.

20. Котов Ю.В., Братчиков А.Н. Многомодовые волоконно-оптические системы распределения сигналов// Тез. докл. на Всесоюзной конференции «Волоконно-оптическая техника в антенно-фидерных устройствах», г. Минск, 1987.

21. Котов Ю.В. Метод вспомогательных источников для расчета параметров диэлектрических волноводов// Тез. докладов на Всесоюзной конференции, НИИРФ, г. Москва, 1987.

22. Котов Ю.В., Воскресенский Д.И.,Кременецкий С.Д., Гринев А.Ю. Автоматизированное проектирование антенн и устройств СВЧ. Учебн. пособие для вузов. -М.: Радио и связь, 1988.

23. Котов Ю.В, Воробьевский Ю.С. Исследования собственных волн диэлектрических волноводов произвольной формы поперечного сечения методом интегральных уравнений// Изв. вузов. Радиоэлектроника, №2,1988.

24. Котов Ю.В., Воронин Е.Н., Гринев А.Ю. Спецназвание// Тез.докл. XXV Межведомственная научн.-техн. конференция по теории и технике антенн. -М.: НИИРФ, 1987.

25. Котов Ю.В., Гринев А.Ю., Зайкин А.Е. Методы и алгоритмы анализа устройств оптического и КВЧ диапазонов// Тез. докл. I Всесоюзной научно-техн. конференции «Устройства и методы прикладной электродинамики», г. Одесса, 1988.

26. Котов Ю.В., Гринев А.Ю. Поверхностные электромагнитные волны в планарных диэлектрических волноводах: Учебн. пособие для студентов радиотехнических специальностей. -М.: Изд. МАИ, 1989.

27. Котов Ю.В. Математическая модель конечной ФАР из волноводов произвольного поперечного сечения// Тез. докл. Всесоюзной конференции «ФАР и их элементы: автоматизация проектирования и измерений», г. Казань, 1990.

28. Котов Ю.В. Расчет характеристик ФАР из волноводов с произвольной формой поперечного сечения// В кн. «Автоматизированное проектирование антенн и устройств СВЧ», Сб. аннотаций пакетов прикладных программ/ Под. ред. ДЯ. Воскресенского. -М.: Изд. МАИ, 1990.

29. Котов Ю.В., Климачев К.Г. Расчет характеристик конечных ФАР из волноводов произвольного поперечного сечения// В кн. «Автоматизированное проектирование антенн и устройств СВЧ», Сб. аннотаций пакетов прикладных программ/ Под. ред. Д. И. Воскресенского. -М.: Изд. МАИ, 1990.

30. Котов Ю.В. Расчет матриц рассеяния стыков волноводов произвольной формы поперечного сечения// В кн. «Автоматизированное проектирование антенн и устройств СВЧ», Сб. аннотаций пакетов прикладных программ/ Под. ред. Д.И. Воскресенского. -М.: Изд. МАИ, 1990.

31. Котов Ю.В., Климачев КГ. Волноводные излучатели ФАР// В кн. «Антенны и устройств СВЧ», Под. ред. Д.И. Воскресенского. -М.: Радио и связь, 1994.

32. Котов Ю.В, Василенко Ю.Н., Ильинский А.С., Харламов Ю.Я. Численный алгоритм исследования линзовых антенн на основе волноводов произвольного сечения// Тез. докл. II Всесоюзной конференции «Устройства и методы прикладной электродинамики», г. Одесса, 1991.

33. Котов Ю.В., Войнич Б.А., Борисов В.Ф. и др. Способ предотвращения столкновений вертолета с высоковольтными линиями электропередач// Патент РФ №2156985, приор, от 30.10.1998, 27.09.2000.

34. Котов Ю.В., Трофимов В.Д., Борисов В.Ф. Антенна (три варианта)// Патент на промышленный образец №51906, приор, от 24.01.2002,16.02.2003.

35. Котов Ю.В., Климачев КГ. Волноводные ФАР// В кн."Устройства СВЧ и антенны. Проектирование фазированных антенных решеток": Учебн.пособие для вузов. Под ред. Д. И. Воскресенского,- М.: Радиотехник, 2003.

36. Котов Ю.В., Емельченков Ф.И., Лукьянов А.С. ФАР на радиальном волноводе// Материалы 4-ой Международной конференции по теории и технике антенн (МКТТА 03), Севастополь, 9-12 сентября 2003.

37. Котов Ю.В. Матричный метод решения задач электродинамики о стыке волноводов произвольного поперечного сечения// Антенны. -М.: Радиотехника, вып.6,2004.

38. Котов Ю.В. Численный метод расчета характеристик волноводных излучателей произвольного поперечного сечения в конечной антенной решетке// Антенны. -М.: Радиотехника, вып.6,2004.

39. Котов Ю.В. Широкополосные волноводные фазированные антенные решетки на линейной и вращающейся поляризациях// Тез. докл. III Международной научн.-техн. конференции «Физика и технические приложения волновых процессов», г. Волгоград, 6-12 сентября, 2004.

40. Котов Ю.В. Дифракция электромагнитных волн на волноводных структурах сложной формы// Тез. докл. III Международной научн.-техн.

конференции «Физика и технические приложения волновых процессов», г. Волгоград, 6-12 сентября, 2004.

41. Котов Ю.В., Бухарев Ю.В. Проектирование излучающей системы антенной решетки// Тез. докл. III Международной научн.-техн. конференции «Физика и технические приложения волновых процессов», г. Волгоград, 6-12 сентября, 2004.

42. Котов Ю.В. Методика автоматизированного проектирования излучающей системы многоэлементных плоских антенных решеток// Тез. докл. 14 Международной Крымской конференции «СВЧ-техника и телекоммуникационные технологии », г. Севастополь, 12-17 сентября, 2004.

43. Котов Ю.В., Бухарев Ю.В. Критерии оценки широкополосности сканирующих волноводных антенных решеток// Тез. окл. 14 Международной Крымской конференции «СВЧ-техника и телекоммуникационные технологии », г. Севастополь, 12-17 сентября, 2004.

44. Котов Ю.В., Камачо Р. Широкополосная антенна сотовой связи// Тез. докл. 14 Международной Крымской конференции «СВЧ-техника и телекоммуникационные технологии », г. Севастополь, 12-17 сентября, 2004.

45. Котов Ю.В. Широкополосные ФАР на основе волноводов сложного поперечного сечения// Тез. докл. на Всероссийской конференции «Информационно-телекоммуникационные технологии», г. Сочи, 20-25 сентября, 2004.

46. Котов Ю.В., Бухарев Ю.В Емельченков Ф.И. Моноимпульсная ФАР на радиальном волноводе// Тез. докл. на Всероссийской конференции «Информационно-телекоммуникационные технологии», г. Сочи, 20-25 сентября, 2004.

47. Котов Ю.В., Харламов Ю. Я. Совмещенные антенные решетки на основе волноводов сложного поперечного сечения// Тез. докл. на Всероссийской конференции «Информационно-телекоммуникационные технологии», г. Сочи, 20-25 сентября, 2004.

48. Котов Ю.В. Дифракция электромагнитных волн на частотно-селективных радиопрозрачных оболочках// Антенны. -М.: Радиотехника, вып. 12,2004.

49. Котов Ю.В. Теоретические и экспериментальные исследования характеристик конечных антенных решеток// Антенны. -М: Радиотехника, вып. 12,2004.

50. Котов Ю.В. Особенности построения активных антенных решеток для радиоэлектронных комплексов// В кн. «Активные фазированные антенные решетки» , Под. ред. ДЯ. Воскресенского. -М.: Радиотехника, 2004.

Множительный центр МИ

Зак. от/5,/0 2004 г. Тир. 70 экз.

Содержание.2.

Список основных сокращений и обозначений.6.

Введение. Краткая характеристика работы.9.

0.1 Постановка решаемой проблемы и задачи диссертационной работы. Актуальные темы.9,

0.2 Цель научная новизна и практическая ценность.13.

0.3 Основные положения и научные результаты, выносимые на защиту.15.

0.4 Общая методика исследований, достоверность, реализация и внедрение, апробация результатов, структура и объем.16.

0.5 Общая формулировка задачи. Тактико-технические требования.,18.

Глава 1. Построение многофункционального полотна антенной решетки.21.

1.1. Вводные замечания.21.

1.2. Сферическая антенная решетка.22.

1.3. Пеленгационные характеристики и сектор обзора сферического полотна.28.

1.4. Характеристики антенного полотна, размещенные на других неплоских поверхностях.30.

1.5. Купольные ФАР.37.

1.6. Широкополосность волноводных АР. Критерии оценки.44.

1.7. Диапазонные многочастотные антенные полотна из волноводов сложного сечения.49.

Выводы к главе 1.59.

Глава 2. Формализация задач электродинамики для моделей базовых элементов волноводных АР.62.

2.1. Обобщенная модель.62.

2.2. Матричный подход к анализу излучающей системы АР.7.0.

2.3. Метод решения внешней и внутренней задачи электродинамики волноводных АР.75.

2.4. Электродинамические характеристики волноводных излучателей в АР.92.

Выводы к главе 2.104.

Глава 3. Волноводные элементы АР и их характеристики.106.

3.1. Волноводные излучатели сложной формы.106.

3.2. Широкополосные волноводные излучатели АР с линейной поляризацией.121.

3.3. Широкополосные волноводные излучатели АР с вращающейся поляризацией.134.

3.4. Согласование волноводных излучателей антенных решеток с широкополосным и с широкоугольным сканированием.148.

Выводы к главе 3.165.

Глава 4. Многоэлементные конечные антенные решетки.167.

4.1. Численный метод расчета характеристик волноводных излучателей в конечной антенной решетке.167.

4.2. Результаты тестовых исследований.175.

4.3. Экспериментальные исследования характеристик конечных волноводных АР.177.

4.4. Взаимная связь. Потери на отражение в АР. Уровень бокового излучения.182.

4.5. Методика автоматизированного проектирования излучающего полотна волноводной ФАР.185.

Выводы к главе 4.198.

Глава 5. Моноимпульсная ФАР, возбуждаемая радиальным волноводом.200.

5.1. Требования и варианты построения распределительной системы на радиальном волноводе.200.

5.2 Суммарный канал моноимпульсной ФАР. Декомпозиция задачи.204.

5.3. Алгебраизация задачи и предварительный анализ характеристик ФАР с учетом ее геометрии.214.

5.4. Параметрический синтез распределительной системы ФАР на радиальном волноводе.223.

5.5. Разностный канал. Декомпозиция задачи.240.

5.6. Волноводный суммарно-разностный возбудитель распределительной системы ФАР.245.

5.7 Характеристики волноводных излучателей моноимпульсной

ФАР.254.

Выводы к главе 5.262.

Глава 6. Волноводные устройства распределительной системы ФАР и родственные задачи.264.

6.1. Характеристики волноводных устройств СВЧ на волноводах сложного сечения.264.

6.2. Волноводные частотно-селективные радиопрозрачные оболочки.268.

6.3. Многочастотные волноводные антенные структуры.274.

6.4. Диэлектрические материалы и технологические аспекты изготовления волноводов сложного сечения.288.

Выводы к главе 6.298.

Рассматриваются постановка проблемы и задачи диссертационной работы, актуальность темы, цель, научная новизна, практическая ценность, основные результаты и положения, выносимые на защиту, а также общая методика исследования, достоверность, реализация и внедрение, апробация, структура и объем диссертации.

0.1. Постановка решаемой проблемы и задачи диссертационной работы.

Актуальность темы.

Антенные решетки (активные -АФАР, пассивные -ФАР) в течение ряда лет находят применение в различных радиоэлектронных комплексах (РЭК) бортового и наземного базирования [1-22], дальнейшее развитие которых связано с требованием многофункциональной работы РЭК: совмещением в одном комплексе функций PJIC, радиоразведки (РР), радиоэлектронной борьбы (РЭБ), связи, навигации, опознавания и др., т.е. к разработке интегрированного РЭК, выполненного в виде многорежимного комплекса с быстрым переключением антенных лучей. Кроме того, требование малой заметности, радиоэлектронной защиты от радиопротиводействия и малая вероятность обнаружения сигналов излучения РЭК позволяют сделать качественный скачок в наращивании возможностей радиосистем: картографировании земной поверхности, улучшении идентификации целей, увеличении зоны действия за счет использования боковых АР. Все это накладывает жесткие условия на разработку многофункциональных антенных систем (АС), позволяющих обеспечивать вышеперечисленные функции. Антенная система РЭК должна работать в режиме широкополосного, широкоугольного сканирования с моноимпульсной пеленгацией и на различных поляризациях излучаемого и принимаемого электромагнитного поля, что возможно при использовании ФАР и, что более предпочтительно, - АФАР [1,5].

Одной из актуальнейших проблем антенной техники является изыскание путей практической реализации широкополосных (сверхширокополосных) антенных решеток с электрическим сканированием [1-6]. Решение этой задачи способствует созданию нового поколения радиоэлектронных систем с интегрированием вышеназванных функций [7-19].

Проблема построения широкополосных сканирующих остронаправленных антенных систем (АС) носит достаточно общий характер в различных областях радиоэлектроники, но в зависимости от назначения и функционирования РЭК требования к диапазонности, сектору обзора пространства, виду поляризации поля и т.д. могут быть разными, но для интегрированных систем с вышеперечисленными функциями проблема сводится к построению широкополосной излучающей системы с возбуждающими (распределительными), фазирующими, управляющими и другими устройствами и системами пространственно-временной обработки.

Рассматриваемая проблема наиболее актуальна в частотном диапазоне, охватывающим:

- длинноволновую часть сантиметрового диапазона (так называемый L-диапазон);

- непосредственно сам сантиметровый диапазон (Х-диапазон);

- миллиметровый диапазон (К-диапазон).

Для двух последних совмещаемых частотных диапазонов оптимально подходят волноводные структуры, выбор которых не случаен и продиктован еще и известными преимуществами волноводов: потенциальной широкополосностью, высоким уровнем излучаемой мощности, удобным согласованием (как с электродинамической, так и с конструктивной точек зрения) с хорошо развитой и доступной элементной базой фазовращателей и других волноводных устройств.

Любая задача реализации и практического воплощения результатов исследования сложных антенных систем, какими являются многофункциональные АР (ФАР и АФАР), связана с процессом их проектирования (а на современном языке - автоматизированного проектирования (АП)). Вопросы разработки этапов АП и создание систем автоматизированного проектирования (САПР) выходят на первый план, когда в рыночных условиях необходимо создавать многофункциональные АС в короткие сроки и конкурентоспособные по цене. Именно инструмент в виде АП (САПР) во многих случаях позволяет выигрывать конкурентную борьбу, ибо значительно сокращает сроки и стоимостные затраты на проектирование [5,6]. Поэтому актуальность проблемы построения широкополосных АС для интегрируемых РЭК связана с необходимостью разработки АП выбранных вариантов.

Все виды машинного проектирования (автоматизированное, автоматическое) базируются, во-первых, на определенном уровне знания физических процессов, происходящих в антенне и учитываемых в ее физической модели, а также на соответствующем ей математическом описании этих процессов, т.е. математической модели, во-вторых, на основных принципах проектирования с использованием ЭВМ: принципе декомпозиции; т.е. формальном расчленении сложного устройства СВЧ на более простые базовые элементы (БЭ) (см. гл. 2); принципе многоуровневой модели (физической и математической), позволяющей вести проектирование на разных уровнях (с учетом и без учета «тонких» физических эффектов) (см. гл. 2); принципе структурного и параметрического синтеза, обеспечивающего оптимальные конструктивные и тактико-технические решения (см. гл. 4,5,6).

Поэтому разработка маршрутов и методик АП также актуальны для решения задач построения сложных АС.

Именно этой актуальной теме: разработке широкополосных остронаправленных сканирующих антенных решеток (АР) на основе волноводов сложного (в общем случае - произвольного) поперечного сечения, работающих на линейной (вертикальной или горизонтальной) либо двойной (ортогональной или вращающейся) поляризациях поля в моноимпульсном режиме и посвящена настоящая работа.

При решении поставленной проблемы необходимо решить ряд задач:

• построение широкополосного многочастотного излучающего антенного полотна волноводной АР в режиме широкополосного остронаправленного сканирования в телесном секторе £2СК более полусферы с линейной и двухполяризационной составляющей поля;

• построение широкополосной (недисперсионной) распределительной системы (PC) многоэлементной ФАР (АФАР), обеспечивающей моноимпульсный режим работы, с волноводными излучателями сложной формы;

• разработка универсального математического аппарата, позволяющего исследовать и оптимизировать по выбранным критериям основные электродинамические характеристики (энергетические, частотные, поляризационные) АР и входящих в нее устройств на основе волноводов с произвольным поперечным сечением;

• разработка алгоритмической базы вычислительной электродинамики и программного обеспечения для АР, построенных на основе волноводов со сложной формой сечения;

• разработка методик автоматизированного проектирования (АП) широкополосных сканирующих волноводных АР с линейной и вращающейся поляризацией, обеспечивающие оптимальные режимы проектирования при минимизации его временных и стоимостных затрат.

0.2. Цель, научная новизна и практическая ценность.

Цель диссертационной работы заключается в решении важной научно-технической проблемы - разработке широкополосных волноводных моноимпульсных АР с широкоугольным сканированием на линейной или вращающейся поляризациях для новых радиосистем - интегрированных радиоэлектронных комплексов, а также в теоретическом и экспериментальном обосновании развитых электродинамических подходов для их проектирования (включая и АП).

Полученные в диссертации решения поставленных задач являются новыми.

Научная новизна результатов работы состоит в следующем:

1. Проведено обобщение электродинамической теории антенных решеток на широкополосные АР на основе волноводов с произвольной формой поперечного сечения, работающих в режиме широкоугольного сканирования с линейной (вертикальной либо горизонтальной) или двойной (ортогональной либо вращающейся) поляризацией поля.

2. Развиты универсальные электродинамические подходы и математический аппарат прикладной электродинамики и получены новые результаты исследования и оптимизации энергетических, частотных, поляризационных характеристик различных видов многоэлементных волноводных АР, заключающиеся:

• в разработке волновой многомодовой физической и математической модели излучения волновода с произвольной формой сечения в составе многоэлементной АР при наличии диэлектрических покрытий, вставок, волноводных трансформаторов, диафрагм и других согласующих элементов в ее раскрыве;

• в развитии матричной электродинамической теории, строгого математического подхода на основе комбинированного прямого проекционного метода сшивания электромагнитных полей к анализу и оптимизации характеристик АР, устройств СВЧ и канализирующих трактов на основе волноводов сложного профиля.

3. Создана алгоритмическая база вычислительной электродинамики и программное обеспечение для исследования и оптимизации по выбранным критериям электродинамических характеристик широкополосных излучающих и канализирующих элементов АР на основе волноводов с произвольной формой поперечного сечения.

4. Разработана методика автоматизированного проектирования излучающей и распределительной систем широкополосных волноводных АР при обеспечении оптимальных параметров ТЗ с минимальными временными и стоимостными затратами.

Практическая ценность результатов, полученных в диссертационной работе, заключается в том, что на их основе:

• проведено обобщение электродинамической теории и разработаны новые подходы к построению и анализу широкополосных антенных решеток на основе волноводов с произвольной формой поперечного сечения, позволившие получить новые знания о характеристиках волноводных моноимпульсных АР, обладающих по сравнению с традиционными решетками из прямоугольных и круглых волноводов большей рабочей полосой частот AF>25% в широком секторе однолепесткового сканирования на линейной и вращающейся поляризациях;

• предложен универсальный математический аппарат и создан прикладной комплекс алгоритмов и программ по исследованию и оптимизации излучающей и распределительной систем (ИС и PC) АР, устройств СВЧ и канализирующих трактов на основе волноводов с произвольным поперечным сечением, позволяющие создавать автоматизированные информационные системы с динамической базой данных для проектирования различных АС АР;

• разработана методика автоматизированного проектирования многоэлементного антенного полотна АР на основе широкополосных (многочастотных совмещенных) волноводных излучателей с оптимизированными по выбранным критериям характеристиками, позволяющая значительно сократить временные и стоимостные затраты на этапах их разработки;

• создан комплекс экспериментальных лабораторных макетов образцов АР и устройств СВЧ на основе волноводов со сложной формой поперечного сечения.

0.3. Основные положения и научные результаты, выносимые на защиту.

1. Электродинамическая теория широкополосных остронаправленных АР из волноводов с произвольной формой поперечного сечения, устройств СВЧ и распределительных систем на их основе, позволяющая исследовать и оптимизировать параметры конструкций моноимпульсных АР в режиме широкополосного широкоугольного сканирования.

2. Универсальный математический аппарат, алгоритмическая и программная база прикладной электродинамики для анализа электродинамических характеристик излучающих и распределительных систем АР и устройств СВЧ на волноводах со сложной формой сечения, позволяющие создавать автоматизированные информационные системы с динамической базой данных для их проектирования.

3. Результаты оптимизации характеристик по заданным критериям и методики автоматизированного проектирования составных систем АР на волноводных структурах.

0.4. Общая методика исследований, достоверность, реализация и внедрение, апробация результатов, структура и объем.

Общая методика и выбор метода исследования относится к области высокочастотной теоретико-прикладной электродинамики, теории и техники антенн, антенных решеток и технике СВЧ. Метод определяется такими особенностями исследования сложных антенных систем, как необходимость системного анализа на основе универсального матричного подхода к анализу электродинамических процессов с учетом многомодового их характера и экспериментального подтверждения его теоретических результатов на натурных макетах.

Достоверность результатов диссертационной работы базируется на строгих электродинамических подходах и математических моделях исследуемых волноводных АР, канализирующих трактов и устройств СВЧ на их основе, подтверждены теоретическими и экспериментальными исследованиями как проведенными автором, так и полученными при разработках промышленных образцов.

Реализация и внедрение результатов. Результаты диссертационной работы получены в рамках 4 хоздоговорных НИР (1979-1990гг.), проводимых на кафедре 406 в Проблемной лаборатории СВЧ МАИ по постановлению Правительства, в двух инициативных НИР (1982-1983гг., 1989г.) с ОАО Радиофизика (НИИРФ) и 16 ЦНИИИ МО РФ, внедрены в разработки предприятия ОАО «Фазотрон», ОАО Радиофизика и 16 ЦНИИ МО РФ.

Апробация результатов. Результаты работы в области исследования и оптимизации характеристик и применения широкополосных волноводных ФАР для интегрированных РЭК опубликованы более, чем в 50 печатных работах, среди которых:

1)21 научная статья;

2) в монографии по АФАР (Радиотехника, 2004);

3) два патента РФ;

4) 3 учебных пособия с грифом Министерства (1988,1994,2003 годов издания) по проектированию ФАР в издательствах «Радио и связь», «Радиотехника»;

5) более 16 тезисов докладов на отечественных и международных конференциях;

6) более 7 публикаций в трудах МАИ (включая отчеты и учебные пособия).

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, шести глав, заключения, списка литературы и 7 приложений. Объем диссертации вместе с рисунками и таблицами составляет машинописных

7. Основные результаты работы опубликованы в одной монографии, 4 учебных пособиях в издательствах "Радиотехника" и "Радио и связь", опубликованы более, чем в 50 публикациях, доложены на 16 отечественных и международных конференциях, семинарах и симпозиумах, нашли практическое применение в разработках и внедрены в действующие изделия трех отечественных фирм.

Заключение

В диссертационной работе разработан и исследован класс широкополосных волноводных моноимпульсных антенных решеток с широкоугольным сканированием на линейной или вращающейся поляризациях и с распределительной системой на радиальном волноводе, а также ряд широкополосных волноводных канализирующих трактов .

По итогам работы можно сделать следующие выводы:

1. Проведено обобщение электродинамической теории АР и разработаны новые подходы к анализу широкополосных остронаправленных сканирующих решеток из волноводов с произвольной формой поперечного сечения и канализирующих трактов на их основе, заключающиеся в:

• разработке строго метода решения внутренних и внешних задач электродинамики для торцевых стыков волноводов при наличии диэлектрических (многослойных покрытий и вставок) и других согласующих (ступенчатых трансформаторов, диафрагм) устройств на основе прямого проекционного метода сшивания полей для определения коэффициентов матриц рассеяния базовых элементов АР ;

• разработке электродинамического метода расчета характеристик конечной многоэлементной АР на основе модели возбуждения конечного фрагмента решетки в составе бесконечной периодической структуры с диэлектрическими элементами в апертуре;

• развитии прямого проекционного метода сшивания полей для строгого решения задачи излучения многочастотной совмещенной периодической

• развитии прямого проекционного метода сшивания полей для строгого решения задачи излучения многочастотной совмещенной периодической ячейки Флоке с перекрывающимися и неперекрывающимися апертурами волноводных излучателей;

• решении задачи дифракции на волноводных частотно-селективных радиопрозрачных оболочках;

• разработке электродинамической модели расчета коллекторной решетки распределительной системы моноимпульсной ФАР на радиальном волноводе с учетом взаимовлияния расположенных в нем зондов;

• получении соотношений и формул для расчета энергетических, частотных и поляризационных характеристик АР и устройств СВЧ на основе волноводов со сложной формой поперечного сечения;

• нахождении собственных полей, критических частот, погонного затухания, предельной пропускаемой мощности и других параметров широкополосных направляющих систем на основе волноводов со сложной формой сечения.

2. Развита алгоритмическая база вычислительной электродинамики и разработано программное обеспечение для автоматизированного проектирования волноводных излучающих, распределительных и канализирующих систем, позволяющие рассчитывать следующие характеристики:

• энергетические: парциальные ДН однодиапазонной и многочастотной ячейки Флоке, ДН, КНД (КУ), УБЛ, КИП конечной многоэлементной ФАР;

• поляризационные: коэффициент эллиптичности и наклон поляризационного эллипса в зависимости от угла сканирования и частоты;

• частотные: резонансные частоты волноводных фильтров и резонаторов, а также окна «прозрачности» волноводных частотно-селективных радиопрозрачных оболочек;

• элементы матриц параметров распределительной системы моноимпульсной ФАР;

• собственные поля, критические частоты, погонные потери и предельную пропускаемую мощность канализирующих волноводных трактов.

3. Предложены варианты построения многофункционального антенного полотна на плоских, сферических и комбинированных (плоскоцилиндрических, плоскоконических) поверхностях для удовлетворения конструктивным и тактико-техническим требованиям, обеспечивающего широкодиапазонную (при совмещении диапазонов непрерывно в полосе AF>20% и с перекрытием в несколько октав) работу АР в широком секторе углов сканирования (2&к =±135°) с моноимпульсным режимом пеленгации.

4. Оптимизированы характеристики и параметры действующих конструкций излучающей и распределительной систем волноводных моноимпульсных АР с линейной или вращающейся поляризациями по заданным конструктивным и тактико-техническим критериям.

5. Разработаны методики автоматизированного проектирования составных систем широкополосных волноводных АР при обеспечении параметров ТЗ с минимальными временными и стоимостными затратами.

6. Теоретические результаты, полученные в диссертации, подтверждены экспериментальными исследованиями на лабораторных макетах и действующих образцах волноводных АР, сравнением с известными экспериментами других исследователей и разработчиков, работающих в этой области.

1. Активные фазированные антенные решетки/ Под ред. Д. И. Воскресенского. -М.: Радиотехника, 2004.

2. Устройства СВЧ и антенны. Проектирование фазированных антенных решеток/ Под ред. Д. И. Воскресенского. -М.: Радиотехника, 2003.

3. Антенны и устройства СВЧ. Проектирование фазированных антенных решеток/ Под ред. ДЯ. Воскресенского. М.: Радио и связь, 1994.

4. Воскресенский Д.И., Пономарев Л.И., Филиппов. В.С Выпуклые сканирующие антенны (основы теории и методы расчета). -М.: Сов. радио, 1978.

5. Гостюхин В.Л., Гринева К.И., Трусов В.Н. Вопросы проектирования активных ФАР с использованием ЭВМ/ Под ред. B.JI. Гостюхина. -М.: Радио и связь, 1983.

6. Воскресенский Д.И., Кременецкий С.Д., Гринев А.Ю., Котов Ю.В. Автоматизированное проектирование антенн и устройств СВЧ. -М.: Радио и связь, 1988.

7. Бакулев П.А. Радиолокационные системы. -М.: Радиотехника, 2004.

8. Перунов Ю.М., Фомичев К.И., Юдин Л.М. Радиоэлектронное подавление информационных каналов систем управления оружием. -М.: Радиотехника, 2003.

9. Защита радиолокационных систем от помех. Состояние и тенденции развития/ Под ред. А.ИКанащенкова и В.И. Меркулова. -М.: Радиотехника, 2003.

10. Проблемы теории и техники антенн/ Под ред. Л.Д. Бахраха, Д. И .Воскресенского. -М.: Радио и связь, 1989.

11. Радиотехнические системы/ Ю.П. Гришин, В.И Ипатов, Ю.М. Казаринов и др.; Под ред. Ю.М. Казаринова. -М.: Высшая школа, 1990.

12. Воскресенский Д.И. Антенны с обработкой сигнала. -М.: Сайнс-Пресс, 2002.

13. Справочник по антенной технике/ Под ред. Л.Д. Бахраха и Е.Г. Зелкина. —М.: ИПРЖР, т.1,1997.

14. Кондратенков Г.С., Потехин В.А., Реутов А.П., Феоктистов Ю.А. Радиолокационные станции обзора Земли. —М.: Сов.радио, 1983.

15. M.I.Skolnik, Ed., Radar handbook, Ney York: Mc Graw-Hill, 1990.

16. Вендик О.Г., Парнес М.Д. Антенны с электрическим сканированием. -М.: Сайнс-Пресс, 2002.

17. Жук М.С., Молочное Ю.Б. Проектирование линзовых сканирующих, широкополосных антенн и фидерных устройств. -М.: Энергия, 1973.

18. Вендик О.Г. Антенны с немеханическим движением луча (введение в теорию). -М.: Сов.радио, 1977.

19. Чаплин А.Ф. Анализ и синтез антенных решеток. —Львов: Вища шк. Изд-во при Львов.ун-те., 1987.

20. Войнич Б.А., Котов Ю.В. и др. Способ предотвращения столкновений вертолета с высоковольтными линиями электропередач// Патент РФ №2156985, 27.10.2000.

21. Слока В.К., Васин В.И. Цифровая интеллектуальная ФАР-перспективная технология для радиолокационных комплексов XXI века// Вестник МАИ, т.7, №1, 2000, с. 103-И 8.

22. Воскресенский Д. И. Проблемы теории и техники антенн// Сб. Антенны, вып.1 (40), 1998, с.3-8.

23. Линзы-обтекатели из однородного диэлектрика// Радиоэлектроника за рубежом, №5,1981, с.3-5.

24. РЛС SDR с купольной антенной// Радиоэлектроника за рубежом, №2, 1980, с.17.

25. Бирс С.В. Линза-обтекатель для фазированных антенных решеток// Micrwaves,. №7, 1975, р.9-10.

26. Schwartzman L., Stangel J. The dome antenna// Micrwaves, v. 18, №7, 1975, p.31-34.

27. Плоская антенная решетка с линзой// Экспресс-информация. Радиотехника СВЧ, №4, 1976, с.12-14.

28. Stangel J. Valentino P. Phase array fed lens antenna// Canadian patent, № 977844, cl.333-17.43,c.r.cl.333-l 7.35, 1975.

29. Yung L., Chow, Sujeet K. Radome-lens ENF antenna development// US patent, №4872019, H01Q15/08,H01Ql/42, 1989.

30. Бубнов Г.Г., Коростышевский E.H., Сергеев B.H. Оболочечная линза для увеличения сектора сканирования плоской ФАР// Сб. Антены, вып.28, 1980, с.26-33.

31. Увеличение сектора сканирования антенной решетки с помощью купольной линзы// Бубнов Г.Г., Гольберг Б.Х., Коростышевский Е.Н. и др.; Сб. научн.-метод. статей по прикладной электродинамике. -М.: Высшая школа, Вып. 6, 1983, с. 162-188.

32. Directive radar antenna with electromagnetic energy compression, for telecommunication// European patent, HOIQ13/18, H01Q19/06, HO 1Q1/42, 1989.

33. Valentino P.A., Stangel J.J. Multi-beam, multi-lens microwave antenna providing hemispheric coverage// US patent, №4458249, HOIQ19/06, 1984.

34. Антенна в виде куполообразной линзы с широкоугольной фазированной решеткой с переключением режимов приема-передачи// Патент США, №4491845, H01Q19/06,3/46,1/28, 1985.

35. Медведев Ю.В., Харланов Ю.Я. и др. Купольная линзовая антенна// Патент RU №2201021 С2,04.09.2000, Кл. H01Q15/08.

36. МарковГ.Г., СазоновД.М. Антенны. -М.: Энергия, 1975.

37. Сазонов Д.М. Антенны и устройства СВЧ. -М.: Высшая школа, 1988.

38. Воскресенский Д.К, Пономарев Л.И. Многочастотные сканирующие антенные решетки// Изв.вузов. Радиоэлектроника, т.24, №2,1981, с.4-15.

39. Гринев А.Ю., Ильинский А.С., Котов Ю.В., Чепурных И.П. Характеристики излучения периодической структуры из волноводов произвольного поперечного сечения// Радиотехника и электроника, т.24, №7, 1979, с. 1291 -1300.

40. Борисов В.Ф., Котов Ю.В., Трофимов В Д. Антенны (три варианта)// Патент на промышленный образец №51906 РФ, Государственный реестр пром. образцов, 16.02.2003.

41. Гринев А.Ю., Ильинский А.С., Котов Ю.В. Анализ и оптимизация печатных вибраторных излучателей в антенной решетке с диэлектрическими слоями// Радиотехника и электроника, т.26, №5,1981, с.942-948.

42. Сазонов Д.М. Основы матричной теории антенных решеток /Сб. ст. по прикп. электродинамике. -М.: Высшая школа, вып.6, 1983, с.111-162.

43. Амитей Н„ Галиндо A., By Ч. Теория и анализ фазированных антенных решеток/ Перевод с анг. -М.: Мир, 1974.

44. Сазонов Д.М., Гридин А.Н., Мишустин Б.А. Устройства СВЧ. -М.: Высшая школа, 1981.

45. Автоматизированное проектирование устройств СВЧ/ Под ред. В.В. Никольского. -М.: Связь, 1980.

46. Норенков И.П. Принципы построения и структура. -М.: Высшая школа, 1986, Кн.1,127с. (Системы автоматизированного проектирования).

47. Петренко А.И., Семенков О.Н. Основы построения систем автоматизированного проектирования. -Киев: Вища школа, 1984.

48. Мещанов В.Г., Фельдштейн A.JI. Автоматизированное проектирование направленных ответвителей СВЧ. -М.: Связь, 1980.

49. Фуско В. СВЧ-цепи. Анализ и автоматизированное проектирование: Пер. с англ. -М.: Радио и связь, 1990.

50. Ильинский А.С. Прямой метод расчета периодических структур// ЖВМ и МФ, т.13,№1, 1972.

51. Ильинский А.С., Кравцов В.В., Свешников А.Г. Математические модели электродинамики-М.: Высшая школа, 1991.

52. Волъман В.И., Пименов Ю.В. Техническая электродинамика. -М.: Связь, 1971.

53. Никольский В.В. Проекционные методы в электродинамике// Сб. «Прикладная электродинамика». -М.: Высшая школа, вып.1, с.4-50, 1977.

54. Стренг Г., Фикс Дж. Теория метода конечных элементов. -М.: Мир, 1977.

55. Зенкевич О. Метод конечных элементов в технике. -М.: Мир, 1975.

56. Pontoppidan К. Nomerical solution of waveguide problem usinl finite difference metods// Proc. of Europeum Microwave Conference, London, Sept. 1969, JEE Conf., publ., №58, may 1970.

57. Вычислительные методы в электродинамике/ Под ред. Р. Миттры. -М.: Мир, 1977.

58. Петров Б.М. Электродинамика и распространение радиоволн. -М.: Радио и связь, 2001.

59. Никольский В.В., Никольская Т.И. Электродинамика и распространение радиоволн. -М.: Наука, 1989.

60. Техническая электродинамика// Пименов Ю.В., Волъман В.И., Муравцов А.Д.; Под ред. Ю.В. Пименова: Учебн. пособие для вузов. -М.: Радио и связь, 2000.

61. Никольский В.В. Электродинамика и распространение радиоволн. -М.: Наука, 1973.

62. Марков Г. Т., Петров Б.М., Грудинская Г. П. Электродинамика и распространение радиоволн.: Учебн. пособие для вузов. -М.: Сов. радио, 1979.

63. Федоров Н.Н. Основы электродинамики: Учебн. пособие для вузов. —М.: Высшая школа, 1980.

64. Микроэлектронные устройства СВЧ: Учебн. пособие для вузов/ Г. И Веселое, Е.Н. Егоров, Ю.Н. Алехин и др.; Под. ред. Г.И. Веселова. -М.: Высшая школа, 1988.

65. Волноводы сложных сечений/ Г.Ф. Заргано, В.П. Ляпин, B.C. Михалевский и др. -М: Радио и связь, 1986.

66. Clarrcoats P. J. В., Olver A. D. Corrugated for Microvawe Antennas. IEEE, 1984, p.232.

67. Гибкие волноводы в технике СВЧ. Под. ред. Э. А. Альховского. М.: Радио и связь, 1986.

68. Асафьев В.И., Василенко Ю.Н., Голуб В.М., Харланов Ю.Я. Исследование крестообразных волноводов// Техника средств связи. Сер. Техника радиосвязи, Вып.6, 1989, с.77-82.

69. Василенко Ю.Н., Ильинский А.С., Харланов Ю.Я. Моделирование волноводно-рупорных излучателей с произвольной формой поперечного сечения// Радиотехника и электроника, т.38, №3, 1993, с.440-446.

70. Василенко Ю.Н., Ильинский А.С., Харланов Ю.Я., Чепурных И.П. Характеристики четырехгребенчатых волноводов// Изв. вузов Радиоэлектроника, т.34, №2,1992, с.50-60.

71. Василенко Ю.Н., Ильинский А. С., Харланов Ю.Я. Характеристики двухполяризационных волноводно-рупорных излучателей сложного поперечного сечения// Радиотехника и электроника, т.41, №10, 1996, с.1183-1187.

72. Skobelev S.P., Kildal P. Performance of an array of Circular Waveguides with Strip-Loaded Dielectric Hard Walls// IEEE Trams. AP-48, №.7,2000, p.l 106-1113.

73. Заргано Р.Ф., Земляков B.B., Синявский Г.П. Электродинамическое моделирование электромагнитных полей в четырехгребневом прямоугольном волноводе// Физика волновых процессов и радиотехнические системы, т.6, №4, 2003, с. 19-24.

74. Заргано Р.Ф., Земляков В.В., Синявский Г.П. Электродинамический анализ модового состава четырехгребенчатого прямоугольного волновода// Антенны, вып.6, 2001, с.62-68.

75. Заргано Р.Ф., Синявский Г.П., Ткаченко В.П. Моделирование пространственных структур электромагнитных полей гибридных типов волн в волноводах сложных сечений// Вопросы радиоэлектроники. Сер. «Общие вопросы электроники», вып. 16,1992, с.67-75.

76. Взятышев В.Ф., Рябов Б.И., Рожков Г.Д. Особенности применения плоских диэлектрических волноводов серии ПДВ// В сб. «Вопросы взаимодействия электромагнитных волн с веществом». М.: Изд. МЭИ, вып. 194, 1974.

77. Васильев Е.Н., Солодухов В.В. Численные методы в задачах расчета диэлектрических волноводов, диэлектрических резонаторов и устройств на их основе// Тр. МЭИ, №19, 1983, с.68-78.

78. Saad Saad Michael. Review of Numerical Methods for the Analysis of Arbitrary — Shaped Microwave and Optical Dielectric Waveguides //IEEE Trans. MTT, v.MTT-33, № -10, 1986, p.894-899.

79. Кузнецов B.A., Jlepep A.M. Дисперсионные характеристики прямоугольного диэлектрического волновода// Радиотехника и электроника, т.27, № 9, 1982, с. 651 — 657.

80. Кузнецов В.А., Jlepep A.M. Дисперсионные характеристики диэлектрических волноводов на подложках// Радиотехника и электроника, т.29, № 9, 1984, с. 1705 -1710.

81. Соколов Г.Е. Особенности сходимости метода частичных областей при исследовании дисперсии в диэлектрических волноводах// Изв. вузов Радиофизика, т.29, №6, 1986, с. 705-713.

82. Дмитриев В.И., Захаров Е.В. Интегральные уравнения в краевых задачах электродинамики. М.: Изд. МГУ, 1987.

83. Захаров Е.В., Икрамов Х.Д., Сивов А.И. Метод расчета собственных волн диэлектрических волноводов произвольного сечения// Тр. МГУ "Вычислительные методы и программирование". -М.: Изд. МГУ, вып. 32, 1980, с. 71 —85.

84. Воробьевский Ю.С., Котов Ю.В. Исследование собственных волн диэлектрических волноводов произвольной формы поперечного сечения методом интегральных уравнений// Изв. вузов. Радиоэлектроника, т.31, №2, 1988, с. 67 69.

85. Беланов А. С. Дисперсионные характеристики и затухание собственных волн круглого диэлектрического волновода// Тр. МЭИ, т.8, вып.4, 1969, с.19 26.

86. Раевский С.Б. Комплексные волны в двухслойном круглом экранированном волноводе// Изв. Вузов. Радиоэлектроника, т. 15, №1, 1972, с 112-116.

87. Веселое Г.И., Раевский С.Б. Слоистые металло-диэлектрические волноводы.-М.: Радио и связь, 1988.

88. Веселое Г.И., Воронина Г.Г., Платонов Н.Н. Расчет открытого диэлектрического волновода с поперечным сечением произвольной формы// Изв. вузов. Радиоэлектроника, т. 28, № 3, 1985, с. 3 10.

89. Welt D., Webb J. Finite — element Analysis of Dielectric Waveguide with Curved Boundaries// IEEE Trans. MTT v. MTT 33, №7, 1985, p.576 - 595

90. Котов Ю.В., Столетова О.Е., Федотенко С.П. Канализирующие тракты СВЧ диапазона на основе диэлектрических волноводов сложного сечения// Тез. докл. Всесоюзной конференции «ФАР и их элементы: автоматизация проектирования и измерений», г. Казань, 1990.

91. Котов Ю.В., Гринев А.Ю., Столетова О.Е., Федотенко С.П. Численный анализ гибких диэлектрических волноводов сложного поперечного сечения// Тез. докл. Всесоюзной конференции «ФАР и их элементы: автоматизация проектирования и измерений», г. Казань, 1990.

92. Котов Ю.В., Гринев А.Ю., Федотенко С.П. Расчет параметров Y-образного диэлектрического волновода// Тез. докл. Всесоюзной конференции, НИИРФ, г. Москва, 1990.

93. Котов Ю.В., Столетова О.Е., Федотенко С.П. Численный анализ характеристик диэлектрических волноводов сложного поперечного сечения// Изв. вузов. Радиоэлектроника, №2,1991.

94. Василенко Ю.Н., Ильинский А.С., Харланов Ю.Я. Исследование и оптимизация характеристик периодических структур на основе двухполяризационных волноводов сложного сечения// Антенны, №1(38), 1977, с.76-79.

95. Василенко Ю.Н., Ильинский А.С., Харланов Ю.Я. Моделирование линзовых антенн на основе волноводов со сложной формой поперечного сечения// Радиотехника и электроника, т.-42, №3, 1997, с.295-301.

96. Ilinsky A.S., Kharlamov Ya.Ya. The application prospects and the antenna design based on the complex section waveguides// 1995 International symposium on electromagnetic theory. 23-26. May 1995, St. Petersburg, Russia.-Proc. conf.

97. Волноводные излучатели для ФАР с широким углом сканирования, работающие в полосе частот в одну октаву// Экспресс-информация. Радиотехника СВЧ, №8, 1975, с.21-24.

98. Chen С.С. Wide-band wide-anyl impedance matching and polarization characteristics of waveguide phased arrays// IEEE Trans-AP, 22, №46, 1974, c.414-418.

99. Тудоровский А.Г. Расчет параметров реактивных цепей, компенсирующих взаимную связь излучателей в широкодиапазонных ФАР// Антенны. -М.: Связь, 1975, вып.22, с.10-19.

100. Коган Б.Л. Теория широкополосного согласования// Сб. «Прикладная электродинамика». -М.: Высшая школа, вып.3, 1980, с. 162-182.

101. Раздолин A.M. Филиппов B.C. Исследования возможностей широкоугольного согласования волноводных излучателей плоских ФАР// Изв.вузов. Радиоэлектроника, т.26, №2, 1983, с.42-47.

102. Фельдштейн А.Л., Явич Л.Р., Смирнов В.П. Справочник по элементам волноводной техники. -М.: Сов. Радио, 1967.

103. Максимов В.М. Устройства СВЧ: основы теории и элементы тракта. —М.: Сайнс-Пресс, 2002.

104. Максимов В.М. Линии передачи СВЧ диапазона. -М.: Сайнс-Пресс, 2002.

105. Trandolus G.N., Knittel G.H. The analysis and Design of dual-polarization square-waveguide phased array IEEE Trans, AP-21, №6, 1973, p.796.

106. Oliner By.A., Knittel G.H. Phased array antennas. Ed. Dedham. Artech House, 1972.

107. Sergei P. Skobelev, Per-Simon Kildal Performance of an array of circular waveguides with strip-loaded dielectric hard walls, IEEE Trans. Antennas Propagat., vol.48, July 2000, pp.1106-1114.

108. Johanness A.G. Malherbe An array of coupled nonradiative dielectric waveguide radiators, IEEE Trans. Antennas Propagat., vol.46, August 1998, pp.1121-1125.

109. Sergei P. Skobelev, Per-Simon Kildal Blindness removal in array of rectangular waveguides using dielectrically loaded hard walls, IEEE Trans. Antennas Propagat., vol.46, April 1998, pp.546-550.

110. Prabhu D. Patel, M.C. Bailey Effects of high-order mode coupling in dielectric covered finite array of dissimilar rectangular waveguides, IEEE Trans. Antennas Propagat., vol.45, December 1997, pp.1749-1757.

111. Candid Reig, Enrique A. Navarro, Vicente Such FDTD analysis of E-sectoral horn antennas for broad-band applications, IEEE Trans. Antennas Propagat., vol.45, October 1997, pp. 1484-1487.

112. Tah J. Park, Hyo J. Eom TE-scattering and reception by a parallel-plate waveguide array, IEEE Trans. Antennas Propagat., vol.42, June 1994, pp.862-865.

113. M. Moniardo, T. Rozzi Singular integral equation analysis of flange-mounted rectangular waveguide radiators, IEEE Trans. Antennas Propagat., vol.41, May 1993, pp.556-565.

114. Sergei P. Skobelev, Leonid L. Mukhamedov Analysis of waveguide antenna arrays with protruding dielectric elements, IEEE Trans. Antennas Propagat., vol.41, May 1993, pp.574-581.

115. Hirohide Serizawa, Kohei Hongo Synthesis of offset parabola with open-ended waveguides feed, IEEE Trans. Antennas Propagat., vol.39, April 1991, pp.535-542.

116. Trevor S. Bird Analysis of mutual coupling in finite arrays of different-sized rectangular waveguides, IEEE Trans. Antennas Propagat., vol.38, Februare 1990, pp. 166172.

117. Boris Tomasic, Alexander Hessel Periodic structure ray method for analysis of coupling coefficients in large concave arrays-Part II Application, , IEEE Trans. Antennas Propagat., vol.37, November 1989, pp.1386-1397.

118. Gregory G. Cook, Alan P. Anderson, Anthony J. T. Whitaker, John C. Bennett High resolution three-dimensional microwave imaging of antennas, IEEE Trans. Antennas Propagat., vol.37, June 1989, pp.768-779.

119. J. J. Lee, Ruey-Shi Chu Aperture matching of a dielectric loaded circular waveguide element array, IEEE Trans. Antennas Propagat., vol.37, March 1989, pp.395-399.

120. Trevor S. Bird Accurate asymptotic solution for the surface field due to apertures in a conducting cylinder, IEEE Trans. Antennas Propagat., vol.33, October 1985, pp.11081117.

121. C. Webster wester man, Virgil L. Harrington, Pyong Kiel Park Analytic design of conformal slot arrays, IEEE Trans. Antennas Propagat., vol.31, July 1983, pp.668-672.

122. G. Dudost, S. Gueho, D. Beguin Bandwidth of a low sidelobe level muttimode radiating coupled waveguide arrays, IEEE Trans. Antennas Propagat., vol.31, March 1983, pp.280-285.

123. James J. Campbell, Robert S. Johnson A new integrated radiating element for phased array, IEEE Trans. Antennas Propagat., vol.30, July 1982, pp.541-548.

124. Alan J. Fenn, Gary A. Thiele, Benedikt T. Moment method analysis of finite rectangular waveguide phased arrays, IEEE Trans. Antennas Propagat., vol.30, July 1982, pp.554-564.

125. Madan G. Sharma, Gitindra S. Sanyal Admittance analysis of nonuniformly spaced phased arrays of waveguide apertures in a ground plane, IEEE Trans. Antennas Propagat., vol.30, May 1982,pp.432-437.

126. Noach Amitay, Michael J. Gans Design of rectangular horn arrays with oversized, aperture elements, IEEE Trans. Antennas Propagat., vol.29, November 1981, pp.871-884.

127. Y. Rahmat-samil, P. Cramer Jr., K. Woo, S. W. Lee Realizable feed-element patterns for multibeam reflector antenna analysis, IEEE Trans. Antennas Propagat., vol.29, November 1981, pp.961-963.

128. R. J. Mailloux, H. Steyskal Analysis of a dual-frequency array technique, IEEE Trans. Antennas Propagat., vol.27, March 1979, pp.130-136.

129. Anders G. Derneryd, Jacob J. Gustincic The interpolation of general active array impedance from multielement simulation, IEEE Trans. Antennas Propagat., vol.27, January 1979, pp.68-71.

130. John Luzwick, Roger F. Harrington A reactively loaded aperture antenna array, IEEE Trans. Antennas Propagat., vol.26, July 1978, pp.543-547.

131. William G. Mavroides, Robert J. Mailloux Experrimental evalution of an array technique for zenith to horizon coverage, IEEE Trans. Antennas Propagat., vol.26, May 1978, pp.403-406.

132. H. J. van Schaik The performance of an iris-loaded planar phased-array antenna of rectangular waveguides with an external dielectric sheet, IEEE Trans. Antennas Propagat., vol.26, May 1978, pp.413-419.

133. В. K. Sarap, D. Venugopal, G. S. Sanyal Mutualcoupling between two waveguide radiators on a conducting concave sectoral surface, IEEE Trans. Antennas Propagat., vol.26, May 1978, pp.450-454.

134. S. S. Wang, Alexander Hessel Aperture performance of a double-ridge rectangular waveguide in a phased array, IEEE Trans. Antennas Propagat., vol.26, May 1978, pp.204214.

135. Henry J. Stalzer Jr., Jerry Shmoys, Alexander Hessel Element pattern of dually polarized element in infinite phased array, IEEE Trans. Antennas Propagat., vol.26, May 1978, pp.347-350.

136. Hans Steyskal Analysis of circular waveguide arrays on cylinders, IEEE Trans. Antennas Propagat., vol.25, September 1977, pp.610-616.

137. Andres G. Derneryd Multielement phased array waveguide simulator for circular polarization, IEEE Trans. Antennas Propagat., vol.24, July 1976, pp.480-483.

138. Гостюхин B.A., Климачев К.Г., Космаков В.В. Итерационный алгоритм решения задачи дифракции волн на системе неоднородностей в излучателях волноводных антенных решеток// Техника средств связи, сер. «Системы связи», вып.1,1984, с.71-78.

139. Гостюхин В.А., Гринева К.И., Климачев К.Г., Трусов В.Н. Математическое моделирование волноводных антенных решеток конечных размеров// Изв. вузов. Радиоэлектроника, т.24, №2,1981.

140. Гостюхин В.А., Гринева К.И., Климачев КГ. Дифракция волн на открытой волноводной структуре со слоисто-однородным заполнением// Изв.вузов. Радиоэлектроника, т.26, №2,1983.

141. Чаплин А.Ф., Хзмалян А.Д., Ряковская M.JI. Поэлементный спектральный анализ больших антенных решеток// Прикладная электродинамика. -М.: Высшая школа, вып.3,1980.

142. Климачев К.Г. Коррекция амплитудно-фазового распределения в антенных решетках конечных размеров// Изв.вузов. Радиоэлектроника, т.29, №2, 1986.

143. Chen С.С. Quadruple ridge-loaded circular waveguide phased arrays// IEEE Trans, AP-22, №3, 1974, p.481.

144. Сканирующие антенные системы СВЧ/ Ред. Хансен, пер. с англ. под ред. МарковаГ.Г., Чаплина А.Ф.-М.: Сов. радио, 1968.

145. Валитов Р.А. Радиотехнические измерения. -М.: Сов.радио, 1966.

146. Методы измерения характеристик антенн СВЧ/ Под ред. Н.М. Цейтлина. —М.: Радио и связь, 1989.

147. Тищенко Н.М. Введение в проектирование сложных систем автоматики. -М.: Энергия, 1976.

148. Машинные методы проектирования СВЧ устройств// Сб. статей. Под ред. Ильинского А.С., Никольского В.В.: Изд. МГУ, ч.1, 1976.

149. Полак Э. Численные методы оптимизации. -М.: МИР, 1974.

150. Пашкеев С.Д., Минязов Р.И., Могилевский В.Д. Машинные методы оптимизации в технике связи. -М.: Связь, 1976.

151. Батищев Д.И. Поисковые методы оптимального проектирования. -М.: Сов. радио, 1975.

152. Miyashita Н., Katagi Т. Radial Line Planar Monopulse Antenna// IEEE Trans Antennas Propayat, vol.44, №8, 1996.

153. Takada J., Takahashi M., Ando M., Ito K., Goto N. The optimum aperture illumination design in single-layered radial line slot antennas// Proc. IEICE Fall Conf.B-73, 1992, Sept., pp.2-73.

154. Williamson A. GJI Radial-line/coaxial-line junctions: analysis and equivalent circuits, Int. J. Electron., vol58, №1,1985, p. 91-104.

155. Collin R.E. Field Theory of Guided Waves. 2nd ed., Piscataway, NJ, IEEE Press, 1991, p.813.

156. Марков Г.Т., Чаплин А.Ф. Возбуждение электромагнитных волн. -М.: Энергия, 1967.

157. Воеводин В.В., Тыртышников Е.Е. Вычислительные процессы с теплицевыми матрицами. -М.: Наука, 1987.

158. Бронштейн КН., Семендяев К.А. Справочник по математике для инженеров и учащихся втузов. -М.: Наука, 1986.

159. Воскресенский Д.И., Гостюхин B.JI., Максимов В.М., Пономарев Л.И. Антенны и устройства СВЧ. -М.: Изд-во МАИ, 1999.

160. O.Shibala, S.Saito, and Haneishi, "Radiation properties of microstrip array antennas fed by radial line", Trans. IEICE (Japan), voI.J76-B-II, no.l, pp.20-27, Jan.1993.

161. А.Анго. Математика для электро- и радиоинженеров. -М.: Наука, 1964.

162. Янке Е„ Эмде Ф., Леш Ф. Специальные функции. Формулы, графики, таблицы. -М.: Наука, 1977.

163. Градштейн КС., Рыжик Н.М. Таблицы интегралов, сумм, рядов и произведений. -М.: Физматгиз, 1962.

164. Патент США №3274603. Широкоугольный рупорный излучатель/ ANDREW CORP опубликован-02.08.73.

165. Айзенберг Г.З., Ямпольский В.Г. Терешин О.Н. Антенны УКВ/ Под ред. Г.З. Айзенберга, 4.1.- М.: Связь, 1977.

166. Терешин О.Н., Седов В.М., Чаплин А.Ф. Синтез антенн на замедляющих структурах. -М.: Связь, 1980.

167. Миниатюризация волноводов // Электроника, т.42, № 19,1969, с.56-57.

168. Graven G. Waveguide below cut-off. A new type of microwave integrated circuit // Microwave J., v.13, 1970, p.51-58.

169. Graven G. Slimguide microwave component. Electrical Communications, v.47, № 4, 1972, p.245-258.

170. Hockham G. Flush mounted aeronautical antenna. IEE Conf. Aerospace Antennas. Conf. Pub., № 77, 1971, p.49-53.

171. Lewis L., Kaplan L., Hanjling I. Synthesis of a waveguide phased array element. GAP, Int. Symp. IEE COLL. William and Mary and Williasbarg. Programme and Dig. New York, 1972, p.139-142.

172. Мошинский А. В. Электродинамический анализ стержневого держателя для активных СВЧ-элементов в прямоугольном волноводе// Радиотехника и электроника, №3,1980, с. 487.

173. Pazelt Н., Firndt F. Double-plane steps in rectangular waveguide and their application for transformers, ireses// IEE Trans. On MTT, v.t 30, № 5,1982, p. 771.

174. Ваниченко В.Г., У санов Д. А. Методы расчета волноводных устройств со стержневыми держателями// Зарубежная радиоэлектроника, №10, 1982, с.69-84.

175. Каплун В.А. Обтекатели антенн СВЧ (радиотехнический расчет и проектирование.) -М.: Сов. радио, 1974.

176. Каплун В.А., Кравченко ИТ., Царюк Д.А. Дифракция электромагнитной волны на периодическом экране с отверстиями произвольной формы// Радиотехника, т.37, №9,1982, с.32.

177. Грибовский А.В., Литвиненко Л.Н., Просвирин С.Л. Дифракция электромагнитных волн на многослойной структуре из бесконечных металлических экранов с прямоугольными отверстиями// Радиофизика и радиоастрономия, т.5, №2, 2000, с.166-170.

178. Грибовский А.В., Просвирин С.Л., Резник И.И. Отражательная фазированная антенная решетка из прямоугольных волноводов конечной глубины// Радиофизика и радиоастрономия, т.2, №1, 1997, с.52-60.

179. Chen С.С. Transmission through a conduction screen perforated periodically with apertures// IEEE Trans. MTT, vol. MTT-18,39, 1970. p.627-632.

180. Mummpa P. Методы анализа плоских частотно-избирательных решеток: Обзор// ТИИЭР, т.76,№12, 1988, с.46-69.

181. Chen С. С. Diffraction of Electromagnetic Waves by a Conducting Screen Perforated Periodically with Circular Holes// IEEE Trans. MTT, vol.MTT-19, №5, 1971, p.475-481.

182. Грибовский A.B., Просвирин С.Л. Преобразование поляризации при отражении электромагнитных волн плоским экраном конечной толщины с прямоугольными отверстиями// Физика волновых процессов и радиотехнические схемы, т.5, №1, 2002, с.5-9.

183. Nailoux R.J., Steyskal Н. Analysis of a dualfrequency array technique// IEEE Trans, AP-27, №2,1979, p.130-136.

184. Пономарев Л.И., Степаненко В.И. Результаты анализа и оптимизации двухчастотной волноводной ФАР// Антенны, вып.34, 1986, с.68-84.

185. Bond К., Shelley M.W. Dual frequensy antenna integration usiny invisible grating structures// IEE Proc., v.133, №2,1986, p.137-142.

186. Тихонов A.H., Самарский A.A. Уравнения математической физики. — М.: Наука, 1966.

187. Галигиникова Т.Н., Ильинский А.С. Численные методы в задачах дифракции. — М.: Изд. МГУ, 1987.

188. Форсайт Дж., Малькольм М. Машинные методы математических вычислений. — М.: Мир, 1980.

189. Гантмахер Ф.Р. Теория матриц. М.: Наука, 1988.

190. Воеводин В.В. Вычислительные основы линейной алгебры. — М.: Наука, 1966.

191. Тихонов А.Н., Арсенин В.Я. Методы решения некорректных задач. -М.: Наука, 1986.

192. Колмогоров А.Н., Фомин С. В. Элементы теории функций и функционального анализа. —М.: Наука, 1976.

193. Корн Г., Корн Т. Справочник по математике/ Пер. с англ. под ред. И.Г. Арамановича. -М.: Наука, 1974.

194. Буишинский И.П. Изготовление элементов конструкций СВЧ.- М.: Высшая школа, 1974,304с.

195. Китнер И.П. Литьевая полимерная композиция для изготовления деталей СВЧ-устройств // Радиопромышленность. 1991, N.2, С.58-59.

196. Вспененные пластические массы: Каталог/НИИТЭХИМ.- Черкассы, 1988, 39с.

197. Кацнельсон М.Ю., Балаев Г.А. Пластические массы. 3-е изд., перераб. — JI.: Химия, 1978,384с.

198. Орешко В.В. и др. Патент РФ №2005743, БИ №1,1994 г.

199. Список основных публикаций автора по материалам диссертации.

200. Котов Ю.В., Гринев А.Ю., Ильинский А.С., Чепурных И.П. Характеристики излучения периодической структуры из волноводов произвольного поперечного сечения// Радиотехника и электроника, т.24, №7,1979, с.1291-1293.

201. Котов Ю.В. Исследование малогабаритного излучателя управляемой поляризации// Труды МАИ, Фазированные антенные решетки и их элементы, 1980.

202. Котов Ю.В., Гринев А.Ю. Машинный метод анализа и частичного параметрического синтеза резонаторно-щелевых антенных структур // Изв. вузов. Радиоэлектроника., т. 21, №2, 1978, с. 28-35.

203. Котов Ю.В., Ильинский А.С., Гринев А.Ю. Исследование электродинамических характеристик резонаторно-щелевого излучателя с источниками возбуждения в плоскости щели // Радиотехника и электроника, т. 23, № 5,1978, с. 922-930.

204. Котов Ю.В., Ильинский А.С., Гринев А.Ю. Характеристики сканирования резонаторно-щелевой периодической антенной структуры с диэлектрическим покрытием И Изв. вузов. Радиофизика, т.21, №12, 1978, с. 1822-1833.

205. Котов Ю.В., Гринев А.Ю., Ильинский А.С. Численные методы в задачах излучения антенных решеток// В сб. «Вычислительные методы и программирование», №32,1980.

206. Котов Ю.В., Воскресенский Д.И., Гринев А.Ю., Ильинский А.С. О машинном проектировании волноводных излучателей произвольного поперечного сечения для антенных решеток// Изв.вузов. Радиоэлектроника, №2,1980.

207. Котов Ю.В., Гринев А.Ю. Резонаторно-щелевые излучатели плоских антенных решеток.// В кн. «Антенны и устройства СВЧ. Проектирование фазированных антенных решеток». Учебн. Пособие для вузов. -М.: Радио и связь, 1981.

208. Котов Ю.В., Воскресенский Д.И, Гринев А.Ю., Ильинский А.С. Возбуждение антенных решеток из волноводов произвольного поперечного сечения и родственные задачи// Тез. докл. VIII Симпозиума «Волны и дифракция». -М, т.1,1981.

209. Котов Ю.В., Гринев А.Ю., Ильинский А.С. Анализ и оптимизация печатных вибраторных излучателей в антенной решетке с диэлектрическими слоями// Радиотехника и электроника, т.26. №5, 1981.

210. Котов Ю.В., Оганян Э.В. Характеристики ступенчатого волноводного излучателя в антенной решетке с диэлектрическим покрытием // Изв. вузов. Радиоэлектроника, №2, 1983.

211. Котов Ю.В., Пономарев JT.K, Степаненко В.И., Кульков М.Ю. Исследование многочастотной совмещенной волноводной ФАР// Изв. вузов. Радиоэлектроника, №2, 1983.

212. Котов Ю.В, К определению характеристик волноводных излучателей произвольного поперечного сечения в антенных решетках// Рукопись деп. в ВИНИТИ, №3665-85 Деп. 1985.

213. Котов Ю.В., Гринев А.Ю. Характеристики печатных вибраторных излучателей в периодической структуре с диэлектрическими слоями// Сб. «Антенны» под ред. Пистолькорса А.А. -М.: Радио и связь, вып.32, 1985.

214. Котов Ю.В. Комплекс прикладных программ для проектирования волноводных устройств// Межвузовский сб. «Автоматизация проектирования и исследований радиоэлектронных устройств с помощью мини и микро-ЭВМ», 1986.

215. Котов Ю.В. Метод расчета диэлектрических резонаторных структур// Рукопись деп. В ВИНИТИ, №3274-В87 Деп, 1987.

216. Котов Ю.В. Вариационное выражение для расчета собственных значений в диэлектрических волноводах// Рукопись деп. В ВИНИТИ, №3274-В87 Деп, 1987.

217. Котов Ю.В., Братчиков А.Н. Многомодовые волоконно-оптические системы распределения сигналов// Тез. докл. на Всесоюзной конференции «Волоконно-оптическая техника в антенно-фидерных устройствах», г. Минск, 1987.

218. Котов Ю.В. Метод вспомогательных источников для расчета параметров диэлектрических волноводов// Тез. докладов на Всесоюзной конференции, НИИРФ, г. Москва, 1987.

219. Котов Ю.В., Воскресенский Д.И., Кременецкий С.Д., Гринев А.Ю. Автоматизированное проектирование антенн и устройств СВЧ. Учебн. пособие для вузов. -М.: Радио и связь, 1988.

220. Котов Ю.В., Воробъевский Ю.С. Исследования собственных волн диэлектрических волноводов произвольной формы поперечного сечения методом интегральных уравнений// Изв. вузов. Радиоэлектроника, №2,1988.

221. Котов Ю.В., Воронин Е.Н., Гринев А.Ю. Спецназвание// Тез.докл. XXV Межведомственная научн.-техн. конференция по теории и технике антенн. -М.: НИИРФ, 1987.

222. Котов Ю.В., Гринев А.Ю., Зайкин А.Е. Методы и алгоритмы анализа устройств оптического и КВЧ диапазонов// Тез. докл. I Всесоюзной научно-техн. конференции «Устройства и методы прикладной электродинамики», г. Одесса, 1988.

223. Котов Ю.В., Гринев А.Ю. Поверхностные электромагнитные волны в планарных диэлектрических волноводах: Учебн. пособие для студентов радиотехнических специальностей. -М.: Изд. МАИ, 1989.

224. Котов Ю.В. Математическая модель конечной ФАР из волноводов произвольного поперечного сечения// Тез. докл. Всесоюзной конференции «ФАР и их элементы: автоматизация проектирования и измерений», г. Казань, 1990.

225. Котов Ю.В., Климачев КГ. Волноводные излучатели ФАР// В кн. «Антенны и устройств СВЧ», Под. ред. Д.И. Воскресенского. -М.: Радио и связь, 1994.

226. Котов Ю.В., Войнич Б.А., Борисов В.Ф. и др. Способ предотвращения столкновений вертолета с высоковольтными линиями электропередач// Патент РФ №2156985, приор, от 30.10.1998, 27.09.2000.

227. Котов Ю.В., Трофимов В.Д., Борисов В.Ф. Антенна (три варианта)// Патент на промышленный образец №51906, приор, от 24.01.2002, 16.02.2003.

228. Котов Ю.В., Климачев КГ. Волноводные ФАР// В кн."Устройства СВЧ и антенны. Проектирование фазированных антенных решеток": Учебн.пособие для вузов. Под ред. Д. И. Воскресенского.- М.: Радиотехник, 2003.

229. Котов Ю.В., Емельченков Ф.И.,1. Воронин Е.Н.1. Лукьянов А.С. ФАР нарадиальном волноводе// Материалы 4-ой Международной конференции по теории и технике антенн (МКТТА 03), Севастополь, 9-12 сентября 2003.

230. Котов Ю.В. Матричный метод решения задач электродинамики о стыке волноводов произвольного поперечного сечения// Антенны. -М.: Радиотехника, вып.6, 2004.

231. Котов Ю.В. Численный метод расчета характеристик волноводных излучателей произвольного поперечного сечения в конечной антенной решетке// Антенны. —М.: Радиотехника, вып.6,2004.

232. Котов Ю.В. Дифракция электромагнитных волн на волноводных структурах сложной формы// Тез. докл. III Международной научн.-техн. конференции «Физика и технические приложения волновых процессов», г. Волгоград, 6-12 сентября, 2004.

233. Котов Ю.В., Бухарев Ю.В. Проектирование излучающей системы антенной решетки// Тез. докл. III Международной научн.-техн. конференции «Физика и технические приложения волновых процессов», г. Волгоград, 6-12 сентября, 2004.

234. Котов Ю.В., Бухарев Ю.В. Критерии оценки широкополосности сканирующих волноводных антенных решеток// Тез. окл. 14 Международной Крымской конференции «СВЧ-техника и телекоммуникационные технологии », г. Севастополь, 12-17 сентября, 2004.

235. Котов Ю.В., Камачо Р. Широкополосная антенна сотовой связи// Тез. докл. 14 Международной Крымской конференции «СВЧ-техника и телекоммуникационные технологии », г. Севастополь, 12-17 сентября, 2004.

236. Котов Ю.В. Широкополосные ФАР на основе волноводов сложного поперечного сечения// Тез. докл. на Всероссийской конференции «Информационно-телекоммуникационные технологии», г. Сочи, 20-25 сентября, 2004.252. Котов Ю.В., Бухарев Ю.В.,1. Воронин Е.Н.

237. Емелъченков Ф.И. Моноимпульсная

238. ФАР на радиальном волноводе// Тез. докл. на Всероссийской конференции «Информационно-телекоммуникационные технологии», г. Сочи, 20-25 сентября, 2004.

239. Котов Ю.В., Харланов Ю. Я. Совмещенные антенные решетки на основе волноводов сложного поперечного сечения// Тез. докл. на Всероссийской конференции «Информационно-телекоммуникационные технологии», г. Сочи, 20-25 сентября, 2004.

240. Котов Ю.В. Дифракция электромагнитных волн на частотно-селективных, радиопрозрачных оболочках// Антенны. -М.: Радиотехника, вып. 12,2004.(в печати)

241. Котов Ю.В. Теоретические и экспериментальные исследования характеристик конечных антенных решеток// Антенны. —М.: Радиотехника, вып. 12,2004.(в печати)

242. Котов Ю.В. Особенности построения активных антенных решеток для радиоэлектронных комплексов// В кн. «Активные фазированные антенные решетки» , Под. ред. Д.И. Воскресенского. -М.: Радиотехника, 2004.

243. Научно-технические отчеты по материалам диссертации

244. Котов Ю.В. и др. Исследования возможностей создания специальных бортовых активных ФАР и разработка методов расчета их характеристик.- МАИ, отчет по НИР, тема № 0801 "Груша-МВО", т.4,1979.

245. Котов Ю.В. и др. Разработка теорий и путей построения бортовых пассивных и активных ФАР и машинных методов их расчета.- МАИ, отчет по НИР, тема № 1409 "Гамак МВО", 1981.

246. Котов Ю.В., Воскресенский Д.И., Разработка методов проектирования интегрированных радиосистем.- МАИ-ОАО «Корпорация «Фазотрон-НИИР», отчет по теме № 726(98790-04100), 2002.

247. Котов Ю.В., Воскресенский Д.И., Воронин Е.Н. , ХарлановЮ.Я., Овчинникова Е.В., Разработка методов проектирования интегрированных бортовых радиолокационных систем.- МАИ-ОАО «Корпорация «Фазотрон-НИИР», отчет по теме № 22110-04100, этап 3,2003.

248. Котов Ю.В., Воскресенский Д.И., Харламов Ю.Я., Овчинникова Е.В., Разработка перспективных АФАР, МАИ-ОАО «Корпорация «Фазотрон-НИИР», отчет по теме № 26610-04100,2004.