Применение метода интегральных уравнений частичных пересекающихся областей для расчета волноводных фар

• Автор: Морозов, Валентин Михайлович
• Шифр специальности: 01.04.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Днепропетровск
• Количество страниц: 149 c. : ил

ГЛАВА I. ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДА ЧАСТИЧНЫХ ПЕРЕСЕКАЮЩИХСЯ ОБЛАСТЕЙ ДЛЯ РАСЧЕТА ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ ВОЛНОВОДНЫХ ФАР
1.1. Обзор электродинамических методов раочета волноводных ФАР
1.2. Постановка задачи
1.3. Расчет линейной ФАР* сканирующей в Н-плоскости
1.3.1. Метод частичных пересекающихся областей
1.3.2. Алгоритм учета условия Мейкснера при выделении частичных пересекающихся об-
" ластей
1.3.3. Метод интегральных уравнений частичных соприкасающихся областей с использованием аппарата функции Грина
1.4. Исследование численной сходимости решения задачи
ГЛАВА 2. РАСЧЕТ ЛИНЕЙНЫХ ФАР СО СТУПЕНЧАТЫМИ НЕОДНОРОДНОСТЯМИ МЕТОДОМ ЧАСТИЧНЫХ ПЕРЕСЕКАЮЩИХСЯ ОБЛАСТЕЙ
2.1. Случай сканирования в Н-плоскости
2.1.1. "Неполный” вырез в стенках волноводов.
Алгоритм решения дифракционных задач с невзаимодействующими по высшим типам
волн неоднородностями
2.1.2. "Полный" вырез в стенках волноводов
2.1.3. Решетка с диафрагмами конечной толщины
2.1.4. Решетка со ступенчатым переходом
2.2. Случай сканирования в Е-плоскости

Стр. ,
ГЛАВА 3. ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДА ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫХ ПРИБЛИЖЕНИЙ
ДЛЯ РЕШЕНИЯ ДИФРАКВДОННЫХ ВОЛНОВОДНЫХ ЗАДАЧ
3.1. Постановка задачи
3.2. Электродинамический расчет линейной ФАР с конечной толщиной стенок волноводов методом после- ' довательных приближений
3.3. Обоснование алгоритма численного расчета линейной ФАР
3.4. Исследование влияния размера неоднородности (толщины стенок волноводов) на сходимость решения
ГЛАВА 4. РАСЧЕТ ВОЛНОВОДНЫХ ФАР СО СЛОИСТШ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИМ ЗАПОЛНЕНИЕМ
4.1. Постановка задачи
4.2. Построение функции Грина "волноводного канала"
(с учетом заполнения) в "истокообразной форме
4.3. Построение функции Грина "канала Флоке" (с учетом заполнения) в "истокообразной" форме
4.4. Численные результаты
ГЛАВА 5. РЕШЕНИЕ ТРЕХМЕРНОЙ ЗАДАЧИ ДЛЯ ПЛОСКОЙ ВОЛНОВОДНОЙ ФАР
5.1. Постановка задачи
5.2. Построение функций Грина выделенных пересекающихся областей
5.3. Численные результаты
5.4. Определение угла "ослепления" для ФАР с треугольной сеткой расположения волноводов
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА

ВБЕДЕНИЕ
Аналитические методы решения краевых задач, связанных с излучением и рассеянием электромагнитных волн, позволяют получить решение в замкнутой форме для ограниченного числа идеализированных задач. Развитие техники СВЧ требует решения множества практических задач, которые могут быть рассмотрены в теоретическом плане только приближенными методами. Совершенствование вычислительных машин (увеличение памяти и быстродействия) стимулирует развитие численных методов, позволяющих рассчитывать сложные устройства, что приводит к экономии средств и времени, необходимых для эксперимента. При решении линейных задач стационарной дифракции широкое применение нашли прямые методы / 6, 31,54 и др. /, на основе которых были разработаны универсальные численные алгоритмы для решения некоторых классов задач. Эти методы приводят краевую задачу к решению систем линейных алгебраических уравнений или систем обыкновенных дифференциальных уравнений.
При расчете периодических структур с кусочно-однородной средой краевая задача может быть эффективно решена при использовании прямых проекционных методоЕ, приводящих к системам интегральных уравнений для е ьзделяемых частичных соприкасающихся областей / 18 /. Однако, для расчета открытых периодических структур, в частности, фазированных антенных решеток (ФАР) с апертурными неоднородностями: слоистым диэлектрическим заполнением,нерегулярными волноводами (волноводы со скачкообразным изменением размеров поперечного сечения; еолноводы с диафрагмами) и т.д. -более рациональным является использование метода частичных пересекающихся областей (МЧПО) / 35 /, использованного в указан-

0,5
0,5
1
V
г 1 л
~Г ь 2 Г
■
*31

_ *Н

'/
:с ' 1
) N
Т - N V •
и 1/|1 Цк ЦО Ца ЦЭ ЦО к/|/ и^о ч^Т I и
Рис. 2.6 Зависимость коэффициента отражения от угла сканирования в И -плоскости при 8/Л = 0,6205; Сб-а)/6 = = 0,12 и: I - е/8 = 0,880; <е/А= х/Л =0; 2 - е/8 =0,960; ае/*= 0,05; Т/Л = 0,35; 3 - е/8 = 0,980; зе/А= 0,05;
■сД= 0,35.