Самосогласованный метод расчета электромагнитных полей в ближних зонах излучающих структур, геометрия которых описывается в цилиндрической системе координат

• Автор: Святкин, Николай Михайлович
• Шифр специальности: 01.04.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Самара
• Количество страниц: 123 с. : ил.

Глава 1. Сингулярные интегральные представления электромагнитного поля в ближней зоне источников, расположенных на кольцевой полосковой поверхности
1.1.Постановка задачи. Интегральное представление электромагнитного поля
1.2.Сингулярное интегральное представление электромагнитного
поля
1.3.Сингулярное интегральное уравнение. Электрический
вибратор
Ы.Выводы по главе
Глава 2. Самосогласованная теория элементарного электрического вибратора (диполя Герца)
2.1.Диполь Герца. Несамосогласованная классическая теория
2.2.Критика теории электромагнитного поля диполя Герца Харченко К.П. [7]
2.3.Физическая модель трубчатого элементарного электрического вибратора (диполя Герца)
2.4. Анализ электромагнитного поля диполя Г ерца
2.5.Выводы по главе
Глава 3. Электродинамический анализ электромагнитного поля электрического вибратора
3.1.Физическая модель трубчатого электрического вибратора. Несамосогласованный метод расчёта
3.2.Сингулярное интегральное представление электромагнитного
поля
3.3.Сингулярное интегральное уравнение

3.4.Выражения для составляющих ЭМП электрического вибратора, полученных «классическим» методом
3.5.Сравнение метода СИП с «классическим» методом
3.6.Электродинамический анализ электромагнитного поля
полуволнового электрического вибратора
3.7.Выводы по главе
Глава 4. Электромагнитное поле в ближней зоне кольцевой полосковой антенны
4.1.Постановка задачи. Физическая и математическая модели антенны
4.2.Сингулярное интегральное представление ЭМП
4.3.Определение поверхностной плотности тока на металлической
полоске
4.4.Входное сопротивление антенны
4.5.Численный расчёт ЭМП в ближней зоне антенны
4.6.Выводы по главе
Заключение
Список использованных источников

Антенны являются важнейшей составляющей частью любой радиотехнической системы (РТС), в значительной степени определяющей как её качественные показатели, так и стоимость. Одним из самых распространённых типов излучателей являются рамочные и вибраторные антенны.
Тонкие электрические вибраторы получили самое широкое распространение как в виде самостоятельных антенн, так и в сложных системах - антенных решётках. При расчёте любой антенны, в том числе и электрического вибратора, предполагается, что задана её геометрия и известны электрические параметры образующих её проводников и диэлектриков. Задача расчёта (анализа) заключается в нахождении электрических характеристик антенны. Эта задача сводится к определению электромагнитного поля во всех точках пространства, окружающего электрический вибратор. Знание поля позволяет определить диаграмму направленности, коэффициент направленного действия (КНД), входное сопротивление, и т.д. Задача решается на основе уравнений Максвелла, граничных условий на поверхностях раздела и условия излучения в поглощающей среде: поля должны стремиться к нулю на бесконечности. Это очень сложная внешняя электродинамическая задача. Поэтому анализ поля антенны разделяют на две части: внутреннюю и внешнюю задачи. Внутренняя задача заключается в определении некоторого эквивалентного тока в тонком электрическом вибраторе (предполагается наличие тока и в зазоре антенны). Внешняя задача состоит в определении поля излучения в любой точке окружающего пространства по известному распределению тока по электрическому вибратору.
Рамочные и вибраторные антенны применяются как самостоятельные антенны, так и часто используются в качестве составных элементов ряда сложных антенных систем. Вибраторные излучатели широко используются как элементы фазированных антенных решёток (ФАР) в метровом, дециметровом и сантиметровом диапазонах волн. Вибраторные излучатели как элементы ФАР при соответствующем выборе конструкции позволяют обеспечить работу в широкой полосе частот или в многочастотном режиме совмещённых вибраторных ФАР, которые обеспечивают электрическое сканирование
лучом в достаточно широком секторе углов до ±50° от нормали. В последнее время резко возрос интерес исследователей и разработчиков к микрополосковым и полосковым антеннам. Это связано прежде всего с известными достоинствами этого класса антенн: улучшенными массогабаритными характеристиками и возможностью применения современных технологий при серийном производстве как излучателей, так и устройств

о.і2хіо'3г
1ВД(Є))
Іш(Ер(0))
6x10 В
Кс(Ер(0))
Іт(^р(0))
Продолжение рис. 2.5. Зависимости действительной и мнимой частей величины гаЕ (0)
■^р (6)= — от угла 0 для диполя Г ерца при различных значениях г/Х0: д) г/Х0 = 2;

е) г/Х0 =20 (сплошные линии - действительные части, пунктирные линии - мнимые
части)