Применение сингулярных интегральных уравнений для анализа кольцевой рамочной антенны и малоотражающего конформного покрытия объектов

• Автор: Вороной, Андрей Андреевич
• Шифр специальности: 01.04.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Самара
• Количество страниц: 88 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение

Глава 1. Внутренняя задача для цилиндрической кольцевой антенны

1.1 .Функция Грина в цилиндрической системе координат

1.2.Математическая модель цилиндрической кольцевой антенны

1.3.Сингулярные интегральные уравнения для электродинамического анализа кольцевой антенны

1.4.Метод решения системы сингулярных интегральных уравнений

1.5.Анализ распределений поверхностных плотностей токов по антенне

1 .б.Расчет входного сопротивления цилиндрической кольцевой

антенны

1.7.Выводы по главе

Глава 2. Внешняя задача для различных физических моделей кольцевых (рамочных) антенн
2.1 .Внешняя задача для цилиндрической кольцевой антенны
2.2.Внешняя задача для бесконечно тонкой проволочной кольцевой антенны
2.3.Выводы по главе
Глава 3. Малоотражающее конформное покрытие объектов
3.1.Дифракция плоской электромагнитной волны на металлическом кольце с разрывом
3.2.Малоотражающее покрытие
3.3 .Выводы по главе

Заключение
Список использованных источников
ВВЕДЕНИЕ
В настоящее время в России, как и во всем мире, наблюдается бурное развитие радиотехнических систем (РТС). Новые качественные характеристики радиотехнических систем в значительной мере определяются антенными устройствами. Повышение эффективности антенны при одновременном снижении ее стоимости позволяет существенно улучшить технико-экономические показателя РТС в целом. Поэтому при анализе действующих антенн, а также при разработке новых типов антенн перед специалистами встает задача определения параметров излучателей: распределения тока по антенне, входного сопротивления, сопротивления излучения, диаграммы направленности и др.
Кольцевые антенны являются одним из самых распространенных типов излучателей. Они применяются как самостоятельные антенны и часто используются в качестве составных элементов некоторых сложных антенных систем. Магнитные кольцевые антенны впервые были использованы армией США в качестве передающих в 1967 году во вьетнамской войне. После этого они прочно заняли свое место среди малогабаритных антенн других типов, используемых в радиотехнике. Магнитные кольцевые антенны часто являются единственным типом передающих антенн, которые могут быть установлены в ограниченном пространстве города. Во многих случаях магнитные рамки могут обеспечить более эффективную работу в эфире по сравнению с другими типами укороченных и суррогатных антенн.
Примером антенны такого рода является так называемая круглая антенна В.В. Татаринова в виде синфазного проволочного кольца или многоугольника с неизменной амплитудой на проводе. Часто замкнутые проволочные антенны называют рамочными антеннами.
Рамочная антенна может состоять из одного витка провода (одновитковая рамка) или нескольких последовательно включенных соосных витков провода (многовитковая рамка). Различают рамочные антенны, размеры которых малы в сравнении с длиной волны (электрически малые рамки), и рамочные антенны, размеры которых сравнимы с длиной волны. Для увеличения действующей длины электрически малых рамок они иногда снабжаются магнитным сердечником.
Применяются также экранированные рамки. Назначение экрана, в который помещается рамка, состоит в том, чтобы предохранить ее от влияния окружающих предметов, приводящего к нарушению электрической симметрии рамки.

п = 0,1-Ы,т = 0,1... ± М,
ак = —я1п.25д. о — — бо, к
где 5?1 к — символ Кронекера, 8 - его инверсия:
1,п = к, — [0, п - к,
0,п * к, п’к [1,п к.
Искомое распределение поверхностной плотности тока в силу (1.24) и (1.33) будет выглядеть следующим образом:
М N л(т)гр /,ч
пч,(ф.О
т=-М к=0 11 — £
Если использовать квазистатическое приближение поверхностной плотности тока по ширине проводника
м Л(т)
ПФ(фА) = X /=
т-~М 11 ~ 1*
и подставить его в систему (1.32), то коэффициенты а£7") можно получить непосредственно из СИУ:
_ 41Ье е(0)
Ап =
1УД Рт
Тогда полный ток, протекающий по кольцевой антенне с проводником
произвольного сечения 5 (при условии 21 = 1;)
Дф) = г |лф(ф, £) _1 '' сЬ т=-М т
Таким образом, мы получили обобщенную систему СИУ (1.32), записанную относительно Фурье-гармоник т|т(0 поверхностных плотностей токов г|,р (ср, 1) ЦКА и простое выражение для распределения тока Цф) по кольцевой антенне.