Электродинамическая теория зеркальных и полосковых антенн

• Автор: Клюев, Дмитрий Сергеевич
• Шифр специальности: 01.04.03
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Самара
• Количество страниц: 256 с. : ил.

Содержание
Введение
Глава 1. Общий подход к постановке и решению электродинамических задач анализа зеркальных антенн с произвольной формой рефлектора
1.1. Постановка задачи дифракции электромагнитной волны на конечном экране произвольной формы. Интегральное представление поля отраженной волны в произвольной точке пространства
1.2. Система гиперсингулярных интегральных уравнений относительно неизвестных составляющих поверхностной плотности тока на поверхности экрана

1.3. Численный алгоритм решения системы гиперсингулярных интегральных уравнений

1.4. Постановка внутренней задачи анализа зеркальной антенны. Интегральное представление поля излучения в произвольной точке пространства

1.5. Система гиперсингулярных интегральных уравнений для зеркальных антенн

1.6. Поле в дальней зоне. Диаграмма направленности

1.7. Эффективная площадь рассеяния зеркальных антенн

Глава 2. Электродинамический анализ зеркальной антенны с плоским рефлектором

2.1. Постановка задачи дифракции электромагнитной волны на конечном экране прямоугольной формы.
Интегральное представление поля отраженной волны в произвольной точке пространства
2.2. Система гиперсингулярных интегральных уравнений относительно неизвестных составляющих поверхностной плотности тока на поверхности экрана

2.3. Численный алгоритм решения системы гиперсингулярных интегральных уравнений
2.4. Постановка внутренней задачи анализа зеркальной антенны с плоским рефлектором. Интегральное представление поля излучения в произвольной точке пространства
2.5. Система гиперсингулярных интегральных уравнений для зеркальной антенны с плоским рефлектором
2.6. Поле в дальней зоне. Диаграмма направленности
2.7. Численные результаты
Глава 3. Электродинамический анализ зеркальной антенны с рефлектором в виде параболического цилиндра
3.1. Постановка задачи дифракции электромагнитной волны на конечном экране в форме параболического цилиндра. Интегральное представление поля отраженной волны в произвольной точке пространства
3.2. Система гиперсингулярных интегральных уравнений относительно неизвестных составляющих поверхностной плотности тока
3.3. Численный алгоритм решения системы гиперсингулярных интегральных уравнений
3.4. Постановка внутренней задачи анализа зеркальной антенны с рефлектором в виде параболического цилиндра. Интегральное представление поля излучения в произвольной точке пространства
3.5. Система гиперсингулярных интегральных уравнений для зеркальной антенны с рефлектором в виде параболического цилиндра
3.6. Поле в дальней зоне. Диаграмма направленности
3.7. Численные результаты

Глава 4. Матрица поверхностных импедансов границы раздела диэлектрик-диэлектрик с односторонней металлизацией
4.1. Постановка задачи
4.2. Матрица входных импедансов
4.3. Матрица поверхностных адмитансов
4.4. Матрица поверхностных импедансов
Глава 5. Электродинамический анализ микрополоскового вибратора произвольной ширины
5.1. Постановка задачи. Интегральное представление поля
5.2. Гиперсингулярное интегральное уравнение относительно
функции распределения плотности тока на поверхности вибратора
5.3. Численный алгоритм решения гиперсингулярно го
интегрального уравнения
5.4. Численные результаты
Глава 6. Электродинамический анализ тонких полосковых антенн
6.1. Интегральное уравнение первого рода для конформной цилиндрической полосковой рамочной антенны
6.2. Сингулярное интегральное уравнение с особенностью Гильберта для конформной цилиндрической полосковой рамочной антенны
6.3. Алгоритмы решения сингулярного интегрального уравнения: метод ортогонализирующей подстановки и метод обращения интегрального оператора. Интегральное уравнение Фредгольма второго рода
6.4. Диаграмма направленности конформной цилиндрической полосковой рамочной антенны
6.5. Интегральное уравнение первого рода для планарной полосковой рамочной антенны
Функция От0 является произведением разложения функции ехрв
ряд Тейлора в окрестности точки Ятт = 0 на К^т, т.е. описывает
асимптотическое поведение функции Грина Стт при Ятт —> О, поэтому
ядра, содержащие ДСг и производные от нее до второго порядка включительно (т.к. взяты первые три члена ряда Тейлора) не имеют особенностей при Ятт = 0 и являются регулярными, а ядра содержащие Стй
и производные от нее являются сингулярными и гиперсингулярными. Выделение особенностей из ядер в таком виде позволяет построить квадратурные суммы метода дискретных вихрей [10,11] для вычисления сингулярных и гиперсингулярных интегралов.
Численный алгоритм решения системы гиперсингулярных интегральных уравнений (1.65) аналогичен алгоритму, описанному в п. 1.3.
1.6. Поле в дальней зоне. Диаграмма направленности
Поле в ближней зоне необходимо рассчитывать только по формулам (1.27), (1.28), (1.29) (для задачи дифракции) и (1.62) (для задачи анализа зеркальной антенны). Однако для дальней зоны, где поле чисто поперечное, можно использовать более простые формулы. Для этого выполним следующее. Запишем выражения, связывающее напряженность поля в дальней зоне с векторным потенциалом [24]:
где р = 0,(р — индекс, обозначающий соответствующую проекцию вектора на соответствующий единичный орт в сферической системе координат. Знак «оо» обозначает вектор определяется в дальней зоне; —
характеристическое сопротивление среды, окружающей антенну. Запишем выражение для векторного потенциала в дальней зоне [24]:
Теперь, выполняя соответствующие преобразования координат, запишем выражения (1.67) с учетом того, что поверхность излучения 5 является криволинейной:
(1.66)
ехр(гкх'бш0собф + гку'бш0 бш ф + 1к2соб в)с!х^у'Яг'. (1.67)