Методы и средства контроля отражающих свойств материалов, применяемых в конструкциях рефлекторов антенн космических аппаратов

• Автор: Романов, Анатолий Геннадьевич
• Шифр специальности: 05.11.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 160 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение

Глава 1 Проблемы измерения электродинамических характеристик материалов

рефлекторов зеркальных антенн космических аппаратов

1Л Технологические особенности изготовления рефлекторов

зеркальных антенн КА

1.2 Обзор публикаций и патентной информации по вопросам измерения коэффициента отражения

1.3 Существующие способы измерения коэффициента отражения

1.4 Требования к процедуре измерения коэффициента отражения материалов рефлекторов антенн космических аппаратов

1.5 Приборы, используемые при измерении коэффициентов отражения

1.6 Амплитудно-фазо-частотные характеристики коэффициента отражения для хорошо отражающих материалов
1.6.1 Коэффициент отражения от границы раздела сред
1.6.2 Коэффициент отражения от слоя
1.7 Классификация способов измерения и алгоритмов обработки данных
1.8 Выводы по Главе
Глава 2 Измерение коэффициента отражения в волноводном тракте
2.1 Существо и основные особенности трактовых способов
2.2 Восстановление значения коэффициента отражения при измерениях
в волноводе
2.3 Восстановление значения коэффициента отражения при измерениях
в рупоре
2.4 Дифференциальные способы измерения коэффициента отражения
2.5 Выводы по главе
Глава 3 Измерение коэффициента отражения сетеполотна в поле
прошедшей волны
3.1 Физические основы
3.2 Реализация способа измерения
3.2.1 Способ измерения
3.2.2 Оценка погрешности измерения
3.2.3 Требования к составным частям установки
3.3 Выводы по главе

Глава 4 Измерение коэффициента отражения с использованием
многократных отражений в полуоткрытом резонаторе
4.1 Электродинамика полуоткрытого резонатора
4.2 Частотная характеристика отражений на входе облучателя
4.3 Предварительная оценка точности измерения КО
4.4 Методика вычисления КО по результатам измерений
4.5 Имитационное моделирование измерительного стенда
4.6 Устойчивость задачи восстановления КО образца по частотной
характеристике 5Д$)
4.6.1 Постановка задачи
4.6.2 Критерии устойчивости решения
4.6.3 Диапазон частот А Г, фокусное расстояние Ьфок и точность
восстановления КО
4.7 Оценка методической погрешности, связанной с аппроксимацией
зависимости а3(Г)
4.8 Выводы к главе
Глава 5 Реализация предложенных способов измерений. Практические
рекомендации
5.1 Особенности организации и осуществления трактовых измерений
5.2 Установка изменения КО мостовым способом
5.2.1 Конструкция установки
5.2.2 Принцип действия установки
5.2.3 Алгоритм обработки результатов измерений
5.2.4 Измерение КО образца
5.2.5 Обработка и протоколирование результатов измерения
5.3 Установка измерения КО в поле прошедшей волны
5.3.1 Конструкция установки
5.3.2 Порядок измерения КО образца
5.3.3 Результаты тестовых измерений
5.3.4 Программно-методическое обеспечение
5.4 Установка с полуоткрытым резонатором
5.4.1 Состав оборудования. Требования к точности изготовления
резонатора
5.4.2 Проблема калибровочных образцов
5.5 Выводы по Главе

ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Список сокращений и условных обозначений
Список литературы
Список иллюстративного материала
ПРИЛОЖЕНИЕ А. Программное обеспечение к установке изменения КО
мостовым способом
ПРИЛОЖЕНИЕ Б. Программное обеспечение к установке измерения КО
в поле прошедшей волны
ПРИЛОЖЕНИЕ В. Программное обеспечение к установке с полуоткрытым
резонатором

Если толщина с! измеряемого образца заметно превышает толщину
скин-слоя 3 = д/2 / (д/-Щ , то, благодаря затуханию в среде, наличие второй границы практически не сказывается на величине КО, и он равен КО от границы раздела сред. В противном случае КО зависит от толщины б. Выясним, при каких сочетаниях параметров необходимо учитывать конечную толщину образца.
1.6.2 Коэффициент отражения от слоя
Задачу об отражении плоской электромагнитной волны от слоя с учетом потерь энергии в среде удобнее решать с формальных позиций, используя общее решение однородного волнового уравнения среды 2 : ехр( кхх )-ехр( куу )-ехр( к_г ). Постоянные распространения по декартовым
координатам кх , к к, -могут быть любыми комплексными величинами размерности [рад/м] с единственным ограничением: в совокупности они должны удовлетворять равенству к2х + к2 + к] = к2. Здесь к1 = ш2єр - квадрат комплексного волнового числа среды с потерями.
В случае электромагнитной волны поперечной поляризации, падающей на слой под углом в (рисунок 1.8), вектора Е всех волн параллельны границе слоя (кружочки на рисунке 1.8). Вектора Н изображены пунктирными линиями. Поскольку фазовая структура падающей волны по координате х
я г ~ А 8ІПА
определяется выражением Еу = Е()е и не зависит от координаты у,
то в силу граничных условий в среде 2 выполняются равенства ку = О, кх = - к0 8Іп($). Поэтому для этой среды имеем Іс, = ^к2-(к0 зіп(0))2 .
2 Дело в том, что и в рамках геометрической оптики в случае полного внутреннего отражения приходится вводить формальное понятие мнимого утла преломления поскольку значение синуса соответствующего угла превышает единицу [46, с. 238].