Излучающие структуры на основе резонаторов бегущей волны

• Автор: Дикий, Дмитрий Валерьевич
• Шифр специальности: 01.04.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 142 с. : ил.

Цель работы
Положения диссертации, выносимые на защиту
1 Принципы построения излучающих структур на основе
резонаторов бегущей волны
1.1 Основные положения
1.2 Многорезонаторная конструкция РБВ
2 Модель излучения структуры на РБВ
2.1 Общие замечания
2.2 Расчет поля излучения структуры на РБВ, расположенной
над экраном сложной формы
2.2.1 Случай поля ТМ-волн (ТМ_т'1У)
2.2.2 Случай поля ТЕ-волн (ТЕ_т/1(/)
2.3 Распределение тока вдоль излучающего кольца структуры
на РБВ
2.4 Зависимость распределения тока в кольце от системы питания
2.4.1 Система питания - индуктивные шлейфы
2.5 Влияние питающей системы на поле излучения кольца
2.6 Выводы
3 Многосвязанный мост на РБВ
3.1 Анализ моста на РБВ с использованием матриц передачи
3.2 Анализ моста на РБВ с использованием матриц рассеяния
3.2.1 Матрица рассеяния питающего слоя

3.2.2 Матрица рассеяния резонансного кольца
3.2.3 Матрица рассеяния элементов связи
3.2.4 Решение задачи анализа
3.2.5 Упрощение решения и оценка поляризационных
характеристик
3.3 Элементы связи моста
3.3.1 Ненаправленный элемент связи - общий случай
3.3.2 Емкостная и четвертьволновая связь
3.3.3 Другие виды связи
3.4 Параметры моста на РБВ и теоретический расчет
3.5 Выводы
4 Экспериментальные исследования излучательных структур на РБВ в составе антенных комплексов
4.1 Общие замечания
4.2 Экспериментальное исследование электро - физических характеристик и конструкция облучателей на РБВ
4.3 Экспериментальное исследование поля излучения структур на РБВ
4.4 Выводы
Заключение
Литература
А Составляющие электрического поля в цилиндрической системе координат
А.1 Ток вдоль азимутальной оси
А.2 Ток вдоль вертикальной оси
А.З Вдоль радиальной оси
В Матрица рассеяния каскадного соединения многополюсников

В настоящей работе приведены основные сведения по излучающим структурам на резонаторах бегущей волны (РБВ), являющимися результатами разработок кольцевых облучателей, проводимых в течении ряда лет на кафедре радиофизики, применительно, в основном, к задачам радиоастрономии и радиосвязи.
В настоящее время проявляется большой интерес к системам связи, в которых используются широкополосные сигналы как минимум двух поляризаций, а также многочастотные системы. Так, например, развитие систем сотовой связи привело к тому, что в настоящее время широко используются диапазоны как 800-900МГц так и 1800-1900МГц [1, 2]. Многие производители систем мобильной связи выпускают приемники и передатчики базовых и носимых станций, работающие в этих двух диапазонах [3, 4]. Очевидно, что хотя бы в мобильном комплекте антенна приемного комплекса должна работать в этих двух диапазонах частот. Более того, мобильный комплект должен обладать малыми весом и габаритами. Из соображений компактности, стоимости и непредсказуемости окружения, антенны мобильных комплексов не целесообразно усложнять. Антенны же базовых станций могут и должны удовлетворять жестким требованиям.
Разработки подобных антенн [5, 6, 7, 8, 9] ведутся в
направлении усовершенствования печатных антенн, расположенных на диэлектрической подложке с большой диэлектрической проницаемостью. Однако это приводит к неизбежному увеличению потерь и возрастанию уровня шумов приемника. Все это приводит к ухудшению качества связи.
Антенные комплексы базовых станций, в принципе, могут иметь как многочастотные, так и несколько одночастотных антенн. В настоящее

как: где
/(/) = £ Іпе-М (2.38)
п = £
Обозначим Фурье-образы функций ф и фч через К}22 как:
Г Г* р-*йг1,2
к^2 = ^ (2.39)

Заметим, что если в (2.39) подставить Г] из (2.31), то интеграл станет несобственным, так как при <р — <р' —► 0, функция ф стремится к бесконечности. Если регуляризовать ф, т.е. вместо ф подставить г--"^"т (1в, где за гт обозначено гто = ^г + 4а2 эт2 |, то
—7Г
тогда, возможно, возрастут ошибки результата счета. Как отмечено выше, это проявится как колебание решения вокруг истинного значения, причем возрастание ошибки (т.е. в данном случае увеличение толщины проволоки а) не означает возрастание колебаний решения [52]6.
Как показано в [43], значения Кт могут быть найдены следующим образом:
и2кг0 /*2 кт о
П{х)(1х + ]1^ .70(а:)<£г|

А і
Сп = 1п4п + 0.5772
—* )тп
2 т +

1 /■*
П(х) = — / ЗІПАЄШ# — п6)<19 7Г9о
где К0, /° - модифицированные функции Бесселя Кого и Н-ого рода.
Трудностей, связанных с вычислением преобразования Фурье от функции фч не возникает. Таким образом, можно найти гармоники
6Отметим, что это справедливо лишь в том случае, если поле, созданное током кольца можно считать постоянным по всему периметру проволоки.