Исследование и разработка методов реконструкции тока по измеренному полю излучающих систем

• Автор: Коротков, Вячеслав Савельевич
• Шифр специальности: 01.04.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Горький
• Количество страниц: 198 c. : ил

I. РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ МЕТОДОВ РЕШЕНИЯ ОБРАТНОЙ ЗАДАЧИ РЕКОНСТРУКЦИЙ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ СТОРОННИХ ИСТОЧНИКОВ ПО ИЗМЕРЕННЫМ ВОЛНОВЫМ ПОЛЯМ
1.1. Метод, использующий интегральные соотношения дои монохроматического сигнала (метод "фокусировки")
1.2. Метод получения интегрального представления
за счет приведения к интегралу Фурье
1.3. Метод, использующий отклик точечного источника монохроматического сигнала (метод "фильтрации”)
1.4. Исследование возможностей использования немонохроматических широкополосных сигналов и рассмотрение разрешающей способности методов, влияния пространственной дискретизации волновых полей
и случайных погрешностей измерений
П. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ МЕТОДОВ РЕКОНСТРУКЦИИ ТОКА ПО ИЗМЕРЕНИЯМ БЛИЖНЕГО ПОЛЯ ФАЗИРОВАННЫХ АНТЕННЫХ РЕШЕТОК И ЗЕРКАЛЬНЫХ АНТЕНН
2.1. Описание экспериментальной установки для измерения ближнего поля линейных антенных решеток
2.2. Результаты математического моделирования и экспериментальные результаты реконструкции токов
в вибраторах антенных решеток
2.3. Реконструкция амплитудно-фазового распределения поля в раскрыве зеркальной антенны

2.4. Устройство для прямых измерений распределения
тока излучателя
Ш. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОМПЛЕКСНОЙ ДИАГРАММЫ
НАПРАВЛЕННОСТИ И РЕКОНСТРУКЦИЯ АМПЛИТУДНО-ФАЗОВОГО
РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ПОЛЯ В РАСКРЫНЕ АНТЕННЫ ПО НЕМОНОХРОМАТИЧЕСКОМУ СИГНАЛУ
3.1. Некоторые вопросы использования корреляционного метода для измерения векторной комплексной диаграммы направленности антенны по внеземным источникам радиоизлучения и реконструкция амплитудно-фазового распределения поля
3.2. Анализ погрешностей измерения диаграммы направленности, использующейся для реконструкции
поля вблизи от антенны
3.3. Экспериментальное определение корреляционным методом диаграммы направленности и амплитуднофазового распределения поля на раскрыве антенны, входящей в состав интерферометра
3.4. Экспериментальное определение диаграммы направленности одиночной антенны с использованием вспомогательной (опорной) антенны
3.5. Устройство для измерения характеристик антенны корреляционным методом без вспомогательной
антенны
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА

В разнообразных областях физического исследования возникает так называемая обратная задача определения характеристик объекта по измеренным данным полей различной природы (гравитационное, акустическое, электромагнитное и т.д.), обусловленных объектом. В радиолокации, например, существует проблема опознавания цели, связанная с получением радиоизображения объекта по ■ Измеренному радиосигналу,-отраженному от него /I, 2/, развиваются методы радиовидения, позволяющие определять структуру и аномалии диэлектрических материалов /3, 4/ и методы томографии /5/, осуществляющие. визуализацию внутренних слоев объекта по -рассеиваемому им сигналу и т.д.
В диссертация решается электродинамическая обратная задача реконструкции тока по распределению амплитуды и фазы поля излучателя. Результаты диссертации могут быть применены для исследования различных объектов с распределенными на них токами, в частности, .дяя реконструкции токов в элементах антенных решеток.
Для реконструкции амплитудно-фазового распределения тока излучающей системы прежде всего решается задача измерения распределения электромагнитного поля, которая связана с вопросами размещения и относительного перемещения. исследуемого объекта и измерительной антенны /6, 7,'8, 9, 10/. Размещение измерительной антенны вблизи от поверхности исследуемого объекта (на расстояниях менее длины волны) в принципе позволяет непосредственно измерить амплитудно-фазовое распределение тока излучателя, однако достигаемая при этом точность в общем случае низка вследствие сильного взаимовлияния исследуемого объекта и измерительной антенны. Поэтому наиболее удобно размещение измерительной антенны

2соє~1
3°Лілс*2У рЛ)' (І'49>
Представим реконструируемый ток ^ в виде суммы двух составляющих, одна из которых параллельна вектору е , а другая перпендикулярна, т.е. в виде:
1= е(е|)+[е [|ё]] . 4-50)
В соответствии с-(1.50) интеграл в левой части уравнения (1.46)
можно представить в виде суммы двух интегралов Т и I , где
|(еСг Сетг]]Хет[гвСег031)?
1.,=

х е
пЧШI f(re [Р1][р. cv. се”.] ]> *
S„v gtftcp-f) % dtl dv
’ S> Cr.nJVl-^-^ •
Считая, что в амплитудной части подынтегрального выражения Г = PQ и ^ , а также раскладывая в ряд показатель
экспоненты подынтегрального выражения и ограничиваясь первым членом разложения (аналогично тому, как в соотношении (1.34)), представим I в следующем виде:
т _(2oj£ ^’ГсГ^чГ (?2+lZ2)V(^^4+^?)es . 11 UitW J У1-?2- ^-52>
* exp {* dij.
В случае, если S.. представляет собой замкнутую поверхность, и
соотношение для X ц имеет вид свертки /39/:
1„= -5“Т (Г*?), а-53>
11 2ir cog ” ’