Исследование и разработка сверхширокополосных антенн комплексов радиоконтроля

• Автор: Ашихмин, Александр Владимирович
• Шифр специальности: 05.12.07
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 627 с. : ил.

1 Анализ перспективных направлений и методов исследования и разработки сверхширокополосных антенн для комплексов радиоконтроля стационарного и мобильного базирования
1.1 Анализ возможностей и основных характеристик радиолокационных измерительных комплексов закрытого и открытого типов в контексте эффективности их использования для исследования и оптимизации сверхширокополосных антенн аппаратуры радиоконтроля
1.2 Анализ возможностей и эффективности применения программ электродинамического моделирования при исследовании и разработке сверхширокополосных антенн стационарных и мобильных комплексов радиоконтроля
1.3 Анализ перспективных путей построения сверхширокополосных антенн аппаратуры радиоконтроля и создания алгоритмов коррекции измеренных значений пеленгов, искаженных протекающими дифракционными процессами

1.4 Выводы по первой главе

2 Разработка и апробация методик оптимизации характеристик

ТЕМ- рупоров в сверхширокой полосе частот

2.1 Исследование характеристик ТЕМ- рупоров с нерегулярным

законом продольного распределения погонных параметров

2.2 Оптимизация характеристик нерегулярного ТЕМ- рупора в сверхширокой полосе частот на основе его моделирования в электростатическом приближении и использования аппарата

векторных интегральных уравнений второго рода

2.3 Разработка методики параметрического синтеза ТЕМ- рупора с оптимизированными в сверхширокой полосе частот входными характеристиками на основе генетического алгоритма

2.4 Сравнительный анализ входных характеристик и направленных свойств пирамидального ТЕМ- рупора со сплошными металлическими полосками и сеточной тонкопроволочной конструкции
2.5 Исследование возможностей совершенствования характеристик пирамидального ТЕМ- рупора за счет гофрирования его полосков
2.6 Выводы по второй главе
3 Разработка и исследование сверхширокополосных щелевых
антенн бегущей волны
3.1 Анализ зависимости характеристик сверхширокополосных
щелевых антенн бегущей волны от формы профиля щели
3.2 Методика синтеза сверхширокополосных щелевых антенн бегущей волны с использованием их квазистатической и строгой электродинамической моделей
3.3 Оптимизация входных характеристик сверхширокополосной щелевой антенны бегущей волны на основе использования
генетического алгоритма
3.4 Разработка и исследование сверхширокополосной щелевой антенны бегущей волны с управляемой поляризационной чувствительностью
3.5 Оптимизация конструкции диэлектрического обтекателя с целью повышения эффективности сверхширокополосной щелевой антенны бегущей волны
3.6 Выводы по третьей главе
4 Разработка и исследование радиопеленгаторных антенных решеток, состоящих из элементов с тороидальной и игольчатой диаграммой направленности
4.1 Алгоритм реально-временной компенсации систематической
ошибки измеренных с помощью вибраторной антенной решетки
пеленгов, основанный на предложенной итерационной модификации
метода наведенных ЭДС

4.2 Исследование характеристик вибраторной логопериодической структуры, входящей в состав кольцевой радиопеленгаторной
антенной решетки
4.3 Исследование сверхширокополосного щелевого излучателя бегущей волны, являющегося элементом кольцевой
радиопеленгаторной антенной решетки
4.4 Разработка и исследование кольцевой антенной решетки из пирамидальных ТЕМ- рупоров, предназначенной для использования в амплитудно-фазовом радиопеленгаторе
4.5 Разработка и исследование радиопеленгаторной линейной антенной решетки СВЧ диапазона волн, состоящей из элементов Вивальди
4.6 Исследование и компенсация влияния металлического кожуха на пеленгационные характеристики линейной антенной решетки из
элементов Вивальди
4.7 Выводы по результатам четвертой главы 346 5 Разработка и исследование методик синтеза и анализа сверхширокополосных радиопеленгаторных антенных
решеток вибраторного типа мобильного базирования
5.1 Методика коррекции пеленгов, измеренных в сверхширокой полосе частот с помощью вибраторной антенной решетки мобильного базирования, основанная на интерполяции данных
натурных экспериментальных измерений
5.2 Методика анализа и компенсации искажений пеленгов, вызванных рассеянием волн на корпусе носителя вибраторной антенной решетки, основанная на эвристическом представлении о распределении протекающих поверхностных токов
5.3 Разработка и исследование итерационного метода решения в частотной области задач дифракции электромагнитных волн на металлических объектах, сформулированных в виде
интегральных уравнений

Рис. 1.27. Сочетание прямоугольных и треугольных ячеек сетки в методе моментов, реализованном в системе 2е1апс11ЕЗБ
В системе 2е1апс11ЕЗО удалось преодолеть влияние неоднородности типа «зигзаг», образующейся в сетке из-за треугольных ячеек, на точность решения. Для повышения точности моделирования с неоднородной сеткой система может автоматически создавать дополнительные ячейки у краев проводников.
По результатам сравнения видов используемых сеток можно сформулировать следующие выводы:
1. Неоднородная сетка более эффективна, чем однородная сетка.
2. Неоднородная сетка с дополнительными ячейками соответствует точности однородной сетки при размере дополнительных ячеек, равном ячейкам однородной сетки.
3. Неоднородная сетка без дополнительных ячеек у краев проводника достигает приемлемой точности результатов с высокой эффективностью.
4. Заполнение структуры с помощью однородной сетки может приводить к заметным ошибкам в геометрии.
5. Однородная сетка приводит к очень низкой эффективности расчетов и не подходит для анализа больших цепей.
Неоднородная сетка с дополнительными ячейками у краев проводника позволяет учитывать увеличение токов у его краев с достаточной точностью уже при трех ячейках сетки в поперечном сечении, рис. 1.28.