Розглянуто задачу моделювання дипольної антени на поверхні частково екранованої діелектричної кулі. Для розв'язання задачі використано метод аналітичної регуляризації оператора на основі інтегрального рівняння Абеля, що дозволило отримати нескінченну систему лінійних алгебричних рівнянь Фредгольма другого роду. Наведено основні характеристики антени.

Розглянуто задачу числового моделювання характеристики діелектричної дискової антени, збуджуваної вертикальним електричним диполем. Для розв'язання задачі використано метод напівобернення оператора разом з методом Гальоркіна, що дозволило одержати нескінченну блокову систему лінійних алгебричних рівнянь Фредгольма другого роду. Отримано характеристики антени в дальній зоні для різних матеріальних і електричних параметрів: діаграми спрямованості, потужності просторової хвилі та поверхневих хвиль, потужності, поглиненої диском, ККД, посилення та КСД антени.

Ключ. слова: диаграмма направленности, распределение ближних полей, диэлектрический диск, планарная диэлектрическая антенна, подложка
Індекс рубрикатора НБУВ: З845.452-01

Рубрики:

Діелектричні стрижневі антени

Шифр НБУВ: Ж69398 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Предложена методика выбора начального приближения двух полей потенциалов при реконструкции изображений в импедансной томографии.

Розглянуто загальний підхід до аналізу явища дифракції на плоскому зонованому дзеркалі. Проаналізовано фокусувальні властивості даної структури. Експериментально досліджено структуру дифрагованого поля.

Одержано асимптотичний розв'язок інтегрального рівняння для струму в тонкому імпедансному вібраторі, розташованому в однорідному ізотропному середовищі з втратами. Знайдено вирази для полів випромінювання вібратора як функції електрофізичних характеристик навколишнього середовища. Проведено розрахунки, порівняння з експериментальними даними і наведено графіки розподілів струму і ближнього поля залежно від параметрів середовища і поверхневого імпедансу вібратора.

Запропоновано прості співвідношення для розрахунку дисперсійних залежностей вхідного імпедансу мікросмужкової лінії. Для аналізу лінії використано інтегральне рівняння, складене за допомогою функції Гріна, яка визначена в квазідинамічному наближенні.

За допомогою методу моментів числово досліджено частотну залежність фази коефіцієнта відбиття мікросмужкової гратки з стрічок, які мають форму хвилеподібної лінії. Показано можливість використання такої структури як високоімпедансної поверхні. Для випадку нормального падіння плоскої електромагнітної хвилі проаналізовано вплив зміни форми стрічок і параметрів діелектричної підкладки на частотні характеристики гратки. Показано можливість електронного керування характеристиками гратки.

За допомогою строгого електродинамічного підходу розглянуто задачу про випромінювання несиметричного циліндричного вібратора довільного радіуса за вісесиметричного збудження. Основою запропонованого підходу є зображення поверхневих струмів на циліндричній поверхні та торці вібратора у вигляді розкладання по базисних функціях підобластей. Розв'язок розглянутої задачі зведено до розв'язку нескінченної системи лінійних алгебричних рівнянь відносно коефіцієнтів розкладання струмів з матрицею узагальнених імпедансів і вектором напруг у правій частині. Розраховано струми, що течуть по циліндричній поверхні вібратора, та проведено порівняння з результатами інших авторів. Наведено формули для розрахунку поля в дальній зоні та графіки частотної залежності вхідного імпедансу антени.

Проведено детальний аналітичний і числовий аналіз резонансної дифракції плоскої монохроматичної хвилі на гратах, сформованих модуляцією оптичних характеристик на межі добре відбивального середовища в імпедансному наближенні. Досліджено вудівські та релєївські аномалії в інтенсивностях і фазах дифрагованих хвиль за умов відокремленого резонансу, зокрема, проаналізовано умови максимального перетворення падаючої хвилі в поверхневу електромагнітну хвилю і заглушення дзеркального відбиття, аж до повного заглушення. Знайдено залежності ширини, положення та інших параметрів резонансного перетворення від оптичних характеристик середовища та параметрів грат. На підставі отриманих результатів доведено, що використання аномалій Вуда є перспективним у вимірювальних цілях і дозволяє з високою точністю визначати параметри випромінювання та грат, а також і оптичні характеристики середовища.

Рассмотрены возможности использования импедансных покрытий для уменьшения уровня бокового и заднего излучения антенной системы. На примере дуговой антенной решетки продольных щелевых излучателей получены оценки снижения уровня бокового и заднего излучения при использовании поверхностей с емкостным характером импеданса. Дано сравнение с результатами, полученными на основе реализации спадающего амплитудно-фазового распределения в антенне без использования импедансных покрытий.

Предложены структуры встречно-штыревых преобразователей поверхностных акустических волн для формирования заданных диаграмм излучения. Показана аналогия и выполнено сравнение частотно-пространственной и фазовой аподизации. Предложены преобразователи с компенсацией искажений частотных характеристик, представлены экспериментальные характеристики фильтров.

Метод открытого слоя применен к расчету рассеяния электромагнитных волн на выпуклых импедансных цилиндрах. Приповерхностный слой состоит из отдельных ячеек. В каждой ячейке рассеянное поле представляется в терминах волн, распространяющихся от ее сторон ячейки, исключая внешнюю. Пригодность предложенной модели для расчета реальных структур проверена анализом рассеяния на круглом, квадратном, прямоугольном и треугольном импедансных цилиндрах. Метод прост в применении и обеспечивает достаточную точность в широком диапазоне частот.

Вирішено задачу оптимізації розподілення імпедансу одиночної смужки. За допомогою рекурентних формул одержано формули, які визначають величину та місцерозташування одиночної смужки, розташованої на провідній імпедансній смузі. Одержано неспоріднене розподілення імпедансу, за якого забезпечується більша розв'язка, ніж спорідненою імпедансною смугою. Визначено необхідну кількість смужок, за якої забезпечується найбільша розв'язка між приймальною та передавальною антенами.

Решена задача о рассеянии плоской электромагнитной волны тонким вибратором с переменным вдоль его оси комплексным поверхностным импедансом. Приведены графики эффективных поперечников рассеяния в зависимости от электрической длины вибратора и различных законов изменения импеданса вдоль него. Проведено сравнение расчетных и экспериментальных результатов при достоянном импедансе по длине вибратора.

Індекс рубрикатора НБУВ: З845.453

Рубрики:

Антени з плоскими напрямними поверхнями (імпедансні антени)

Шифр НБУВ: Ж72727 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Рассмотрены вопросы повышения точности расчета произвольно изогнутых проволочных антенн с сосредоточенными импедансными элементами. Предложено аппроксимировать дуговые замкнутые или разомкнутые антенны геометрическими кривыми высшего порядка, модернизированным и обычным овалами Кассини и лемнискатой, решая задачу на компьютере с помощью общего универсального алгоритма.

Досліджено аксіально-симетричне випромінювання та власні частоти мікрострічкових антен (МСА) з нескінченно тонким ідеально провідним диском, друкованих МСА з тонким резистивним диском, і друкованих тонких дискових діелектричних антен із втратами. Для моделювання тонких резистивних і діелектричних дисків застосовано еквівалентні граничні умови для нескінченно тонких частково прозорих шарів. Для одержання матричних рівнянь Фредгольма другого роду використано метод аналітичної регуляризації в сполученні з методом Гальоркіна в просторі перетворень Ханкеля. За допомогою розроблених ефективних числових алгоритмів досліджено робочі характеристики антен: потужність випромінювання поверхневих хвиль, поглинену диском потужність, коефіцієнт корисної дії, коефіцієнт спрямованості, посилення та діаграми спрямованості антен, частоти та добротність власних коливань. Виявлено низку нових ефектів, які виникають в антенах завдяки частковій прозорості та неідеальності матеріалу диска, а також вивчено властивості антен електрично великих розмірів, що не можна описати відомими наближеними та числовими методами.

Досліджено методи аналізу, синтезу та оптимізації перспективних одиночних та багатоелементних вібраторних, петльових, рамкових і спіральних антенних систем із провідних стрижнів з увімкнутими у випромінюючі гілки імпедансними елементами, а також випромінювачів із плазми газового заряду. Зазначено, що застосовуються методи інтегрального рівняння та визначення екстремумів цільових функцій за заданими критеріями оптимізації та еквівалентної довгої лінії, об'єднані у єдину послідовність операцій аналізу, синтезу та оптимізації. Розроблено метод розрахунку широкого класу перспективних одиночних та багатоелементних малогабаритних, широкосмугових і багаточастотних даних антенних систем з імпедансними елементами. Встановлено загальну фізичну закономірність для координат увімкнення у вібраторні випромінювачі зосереджених імпедансних елементів будь-якого типу з метою розширення частотного діапазону або забезпечення багатодіапазонності характеристик випромінювання та імпедансу. Виявлено та досліджено ряд нових фізичних закономірностей, на цій підставі запропоновано нові типи антен з імпедансними елементами.

Теоретично та експериментально досліджено спрямоване випромінювання обмежених в просторі нестаціонарних полів (імпульсних хвильових пучків) та їх розсіяння на границях розділу шаруватих металеводіелектричних структур із втратами. Запропоновано алгоритм обробки просторово-часових експериментальних даних для визначення діелектричної проникності, провідності, товщини шару та частотно-кутової залежності коефіцієнту відбиття шаруватих структур. В загальному вигляді одержаний розв'язок задачі про випромінювання прямокутної апертурної антени, що збуджена нестаціонарним сигналом з довільною часовою залежністю і амплітудним розподілом щільності струму по апертурі з урахуванням довільної функції несинхронності збудження. Створено установку для експериментальних досліджень в часовій області за допомогою відеоімпульсів тривалістю сотні пікосекунд із застосуванням розроблених антен із щілиною, що розширюється. З вимірених часо-кутових характеристик визначені параметри кількох типів шаруватих діелектриків та радіопоглинаючих матеріалів.