Исследование и разработка антенных решеток на основе численных методов математического моделирования и синтеза многоэлементных тонкопроволочных излучающих структур и устройств СВЧ

• Автор: Маторин, Александр Васильевич
• Шифр специальности: 05.13.18, 05.12.07
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Рязань
• Количество страниц: 384 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение
Раздел 1. Интегральные уравнения теории многоэлементных тонкопроволочных излучающих структур с диэлектрическим покрытием Вводные замечания

1.1. Принцип эквивалентности

1.2. Модифицированное интегродифференциальное урав-

нение тонкопроволочных излучающих структур с диэлектрическим покрытием

1.3. Модифицированное интегральное уравнение типа Гал-

лена для тонких проводников с диэлектрическим покрытием ;

1.4. Численное решение интегральных и интегро-

дифференциальных уравнений многоэлементных тонкопроволочных излучающих структур

1.5. Результаты тестовых расчетов, сравнение с экспериментальными данными

1.6. Математическое моделирование электродинамическо-
го взаимодействия материального тела и многоэлементной изолированной излучающей структуры
1.7. Интегральные и интегродифференциальные уравнения
многоэлементной системы излучателей, возбуждаемой фазирующе-распределительной систмой
Выводы
Раздел 2. Методика проектирования антенных решеток и устройств СВЧ, двухэтапный метод численного решения многоэкстремальных оптимизационных задач
Вводные замечания
2.1. Методика и структурная схема машинного проектиро-
вания с использованием двухэтапной процедуры многоэкстремальной оптимизации
2.2. Постановка многокритериальной задачи параметри-
ского синтеза
2.3. Модифицированный метод Фиакко и Мак-Кормика
2.4. Метод типа динамического программирования
2.5. Генетический алгоритм
2.6. Оценка эффективности двухэтапного метода многоэкстремальной оптимизации
Выводы
Раздел 3. Исследование и разработка ФАР с широкоугольным сканированием, расположенных на опорной поверхности конечных размеров, кольцевых концентрических антенных решеток, антенн для
телекоммуникаций и систем связи
3.1. Численное исследование широкоугольного сканирования вибраторных ФАР ДМВ на опорной поверхности ограниченных размеров
3.2. Кольцевая концентрическая антенная решетка с варьируемой структурой пассивных элементов
3.3. Результаты разработки антенн для ТВ вещания и связи 184 Выводы
Раздел 4. Исследование и разработка логопериодических антенн с несимметричными контурными элементами и ФАР, построенных на их основе
Вводные замечания
4.1. Математические модели, параметрический синтез и результаты разработки ЛПА с несимметричными контурными излучателями
4.2. Методика и результаты исследования сверхширокопо-лосной линейной ФАР, построенной на основе ЛПА с несимметричными контурными излучателями
Выводы
Раздел 5. Математическое моделирование и синтез адаптивных антенных решеток с реактивным управлением, способ уменьшения рассеянного поля минимально рассеивающих антенн Вводные замечания

5.1. Математическая модель ААР с реактивным управлением
5.2. Параметрический синтез и результаты машинного проектирования ААР с реактивным управлением
5.3. Способ уменьшения рассеянного поля минимально рассеивающих антенн
5.4. Результаты разработки облучателей для электромагнитной УВЧ-датермии и терапии
Выводы
Раздел 6. Программный комплекс для автоматизированного анализа и параметрического синтеза антенных решеток, разрабатываемых с применением тонкопроволочных моделей, и устройств СВЧ
6.1. Структура и особенности реализации программного комплекса
6.2. Пользовательский интерфейс программы вАЯ-З
6.3. Пользовательский интерфейс программы Модель-С 327 Выводы
Заключение
Библиографический список
Приложение 1. Обоснование оценки вихревой компоненты электрического поля тонкого диэлектрического покрытия
Приложение 2. Аналитические представления интегралов , С,т,

Приложение 3. Декомпозиционный циклический алгоритм анализа многоэлементных устройств СВЧ
Приложение 4. Итерационный алгоритм решения интегральных уравнений тонкопроволочных излучающих структур
Приложение 5. Акты внедрения результатов работы

гральных уравнений этого типа, является обращение дифференциального оператора в уравнении для векторного потенциала, получаемого при удовлетворении граничных условий на поверхностях проводников.
В настоящем разделе рассматривается решение задачи произвольного возбуждения сторонним электрическим полем Ес многоэлементной тонкопроволочной изолированной излучающей структуры на основе интегральных уравнений аналогичного типа.
Используя условие калибровки Лоренца сИгАэт = -теа11аФт, т = 1,И, поле системы изолированных проводников, определяемое соотношением (1.13), можно представить в виде
Выполнив в (1.25) интегрирование по частям, учитывая равенство нулю токов на концах проводников и непрерывность токов в точках соединения проводников, получаем
Как следует из (1.30), рассматриваемая в декартовой системе координат, связанной с т-м элементом, продольная составляющая электрического поля будет иметь вид
—1—{каАт + graddivAэm)-gradФdm, гюц0ей
(1.30)
Фт„~ определяется соотношением (1.25).
/4лсоеа,

дгтдхт дгтдут J дгт

(1.32)