Оптимизация продольно излучающих антенн с учетом ограничений на структуру ближнего поля

• Автор: Цупиков, Артур Евгеньевич
• Шифр специальности: 05.12.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 158 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

Перечень сокращений

Введение

Глава 1. Задачи и методы синтеза антенн по заданной ДН

1.1. Среднеквадратичное приближение к комплексной ДН

1.2. Синтез апертур и решёток по амплитудной ДН

1.3. Оптимизация АФР с учетом условий электромагнитной совместимости

1.4. Продольно излучающие АР

Заключение к главе

Глава 2. Модифицированный метод парциальных диаграмм

2.1. Метод парциальных ДН. Аналогия с теоремой В.А. Котельникова

2.2. Алгоритм модифицированного метода парциальных ДН
2.3. Программа и результаты численных исследований
2.3.1. Поперечная косекансная ДН
2.3.2. Продольная косекансная ДН
Заключение к главе
Глава 3. Синтез излучающих структур с учетом требований к ближнему полю
3.1. Вводные замечания. Постановка задачи
3.2. Решение задачи с заданной комплексной ДН
3.2.1. Эквидистантная АР
3.2.2. Синтез антенн с выбором геометрии
3.3. Коррекция фазовой ДН, как эффективный прием улучшения качества решений
3.3.1. Эквидистантная АР
3.3.2. АР с выбором положения излучателя
3.4. Проблема затенения АР идеально проводящим телом
3.4.1. Синтез АР в присутствии тела
3.4.2. Синтез АР методом ЭМС - оптимизации
3.5. Анализ результатов
Заключение к главе
Глава 4. Техническая реализация низкопрофильной АР
4.1. Трансформатор АФР как универсальное средство построения ДОС
4.2. Экспериментальные результаты
4.3. Вычислительные аспекты электродинамической модели ДОС
4.3.1. Вычисление интегралов с особой точкой в области интегрирования
4.3.2. Интегрирование со случайным шагом
Заключение к главе
Основные результаты и выводы
Список использованных источников
Приложение 1. Радарная система, компании Reutech Radar Systems (Pty) Ltd (ЮАР)
Приложение 2. Поле листов электрического и магнитного токов
Приложение 3. Программа SampleChart
Приложение 4. программа расчета АФР с учетом требований к структуре ближнего поля

ПЕРЕЧЕНЬ СОКРАЩЕНИЙ
АР - антенная решетка
ДН - диаграмма направленности
АДН - амплитудная диаграмма направленности
АФР - амплитудно-фазовое распределение
ДОС - диаграммо-образующая схема
ТрАФР - трансформатор амплитудно-фазового распределения
ЭМС - электромагнитная совместимость
МПД - метод парциальных диаграмм
КСВ - коэффициент стоячей волны
СКО - среднеквадратичное отклонение
КНД - коэффициент направленного действия
УБЛ - уровень боковых лепестков
ВЩР - волноводно-щелевая решетка
ЛА - летательный аппарат
ФД - фазовая диаграмма
Ф - целевой функционал
р - весовой коэффициент
а2 - среднеквадратичное отклонение
Э -энергия ПОЛЯ
Q - реактивность амплитудно-фазового распределения U - прямой оператор задачи синтеза U1 — обратный оператор задачи синтеза Ат - коэффициенты возбуждения парциальных лучей F„(d) - требуемая диаграмма направленности

На основе приведенного выше алгоритма была реализована программа на языке программирования Ое1рЫ в версии 7.0, позволяющая найти требуемое АФР эквидистантой АР при заданной АДН.
Исходными данными для программы являются:
• Число элементов АР;
• Шаг между излучателями;
• Для косекансной ДН, направление максимума излучения;
• Выбор одного из критериев оптимизации;
• Количество случайных комбинаций фаз.
•Г Со$ес_АИиг I. IIП®
Рис. 2.3 — Интерфейс программы расчета АФР