Скачати повний текст

Розроблено наукові засади теорії та удосконалено методи дифракційного аналізу, досліджено електродинамічні характеристики нового класу апертурних антен - пристроїв з дискретними робочими поверхнями. Сформульовано визначення, здійснено класифікацію, обгрунтовано принципи побудови дискретних поверхонь, які розглянуто як елементи апертурних антен. Удосконалено методи дифракційного аналізу, засновані на розв'язку інтегральних рівнянь. Показано, що метод дифракційного аналізу характеристик антенних елементів з ідеально провідною дискретною поверхнею складається з послідовного двохетапного числового розв'язання відповідної дифракційної задачі. На базі методу дифракційного аналізу характеристик антенних елементів з ідеальною провідною дискретною поверхнею розроблено й апробовано метод фазової корекції. З використанням запропонованих методів і математичних моделей реалізовано числове розв'язання відповідних двовимірних дифракційних задач і проведено аналіз властивостей різноманітних дискретних поверхонь. Вперше вивчено основні фізичні закономірності у разі зміни кількості шарів, геометричних параметрів, довжини хвилі, характеру поверхневого імпедансу й амплітудного розподілу падаючого поля. Проведено порівняльне дослідження напрямлених, фокусуючих і частотних властивостей усіх досліджуваних антенних пристроїв з аналогічними властивостями суцільних параболічних дзеркал. На базі проведених натурних експериментів досліджено спрямовані властивості дзеркальних і лінзових антен з дискретною та модифікованою дискретною робочею поверхнею.

  Скачати повний текст

Вперше розроблено математичні моделі багаторефлекторних квазіоптичних антен і хвилеводів із довільно розташованими дзеркалами за допомогою методу дискретних особливостей (МДО), що дозволило провести їх числовий аналіз і дослідити електродинамічні характеристики. Вперше одержано системи зв'язаних сингулярних інтегральних рівнянь (СІР) моделей багаторефлекторних антен для випадку Е-поляризації падаючого поля та побудовано відповідну дискретну модель задачі дифракції. З'ясовано, що даний підхід дозволяє чисельно аналізувати математичні моделі антенних систем з кількістю рефлекторів до декількох десятків і розмірами до декількох сотень довжин хвиль. Вперше застосовано МДО для числового моделюванея квазіоптичних багаторефлекторних антен, еліптичних фокусуючих систем, рефлекторних променевих хвилеводів, а також антен у вигляді металево-пластинчатих лінз. На підставі побудованої ефективної дискретної математичної моделі задачі розсіювання одержано можливість обчислення таких важливих для практичного використання характеристик, як діаграми спрямованості поля у далекій зоні, коефіцієнти спрямованості, інтенсивності поля у вторинних фокусах, а також вивчення залежності характеристик від частоти та геометричих параметрів дзеркал і випромінювача. Вперше розв'язано зворотну задачу числового синтезу профілю математичної моделі рефлектора по полю, заданому в його близькій зоні на підставі розробки комбінації ітеративного методу градієнтного спуску з МДО. Проведено числовий експеримент щодо синтезу рефлекторного роздільника хвильового пучка на декілька променів. Вперше для побудови математичних моделей багаторефлекторних пристроїв систематично застосовано математичну модель комплексного джерела для опису спрямованого падаючого поля апертурного випромінювача.

  Скачати повний текст

Розроблено математичну модель гібридно-дзеркальних антен (ГДА) на базі схеми антени Кассегрена, у якій система, що опромінює, змінена решіткою спіралей, розташованих на гіперболічній поверхні. Зазначено, що модель охоплює плоскі та об'ємні спіралі, а також дозволяє розглядати комбіновані спіральні випромінювачі. Виділено область геометричних параметрів кругових циліндричних спіралей, за яких їх можна застосовувати як елементи опромінювача дзеркала. Проведено дослідження амплітудно-фазового розподілу щільності струму на поверхні великого дзеркала, що створюється решіткою спіралей. Знайдено умови розміщення спіралей в опромінювачі, за яких формується найбільш рівномірний розподіл амплітуди струму, що спадає до країв та має невеликий спад у центрі дзеркала, за необхідної фазової структури струму. Проведено теоретичне дослідження основних характеристик випромінювання ГДА. Визначено межі припустимих геометричних параметрів спіральних випромінювачів у процесі побудови опромінювача та допустимі значення кутів повороту та величини зсуву точок живлення спіралей в опромінювачі. Теоретичні результати підтверджено експериментальними дослідженнями спіральних випромінювачів та ГДА.

  Скачати повний текст

Розроблено математичну модель багатопроменевої сферичної дзеркальної антени і спіральними опромінювачами різної конфігурації. Розглянуто варіанти спіральних випромінювачів, виконаних на різних поверхнях обертання: циліндрі, напівсфері, сфероциліндрі. Розроблено й експериментально досліджено конструкції випромінювачів з круговою поляризацією випромінювання для багатопроменевих дзеркальних антен у вигляді одно- та двовхідного сфероциліндричних спіральних випромінювачів. Відзначено, що розроблені конструкції мають підвищений коефіцієнт еліптичності (більше 0,92) та активний вхідний опір (50 Ом) в 40 % смузі робочих частот. Наведено рекомендації щодо вибору геометричних параметрів спірального випромінювача, за яких характеристики спрямованості сферичної дзеркальної антени задовольняють міжнародним вимогам до антен супутникових телекомунікаційних систем.

  Скачати повний текст