Сверхширокополосные модифицированные спиральные антенны

• Автор: Маркина, Юлия Ивановна
• Шифр специальности: 05.12.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Таганрог
• Количество страниц: 142 с. : ил.

Оглавление
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1 ЧАСТОТНО-НЕЗАВИСИМЫЕ АНТЕННЫ

1.1 Обзор существующих широкополосных антенн

1.1.1 Типы антенн

1.2 Основные принципы построения частотно-независимых антенн

1.3 Классификация спиральных антенн

1.3.1 Архимедова и логопериодическая спирали

1.4 Разнообразные конструкции спиральных антенн

1.4.1 Самодополнительная антенна

1.4.2 Поляризация спиральных антенн

1.4.3 Модулированные спиральные антенны
1.4.4 Извилистые антенны
1.4.5 Синусоидальные антенны
1.4.6 Микрополосковые спиральные антенны
1.5 Способы обеспечения однонаправленного режима работы спиральной АНТЕННЫ
1.5.1 Экранирующие материалы и покрытия
1.5.2 Поглотители
ГЛАВА 2 РАЗРАБОТКА СПИРАЛЬНОЙ АНТЕННЫ
2.1 Архимедова и логарифмическая спирали
2.2 Выбор конструкции антенны
2.3 Обеспечение питания антенны
2.4 Задание частотного диапазона и выбор размеров антенны
2.5 Включение металлического экрана и пог лощающих слоев
2.6 Обеспечение бегущей волны тока в спиральной антенне
2.7 Моделирование спиральной антенны в пакете САПР СВЧ №88 V
2.7.1 Метод конечных элементов
2.7.2 Моделирование спиральных антенн
ГЛАВА 3 ИССЛЕДОВАНИЕ МОДЕЛЕЙ СПИРАЛЬНЫХ АНТЕНН
3.1 Обоснованность результатов исследования
3.2 Исследование спирали как замедляющей системы
3.3 Исследование характеристик антенны в зависимости от нагрузочных сопротивлений

3.4 Исследование влияния угла конусности спиральной антенны на ее
ХАРАКТЕРИСТИКИ
3.5 Влияние отражающего экрана и поглощающих слоев на
ХАРАКТЕРИСТИКИ АНТЕННЫ НА РАЗЛИЧНЫХ ЧАСТОТАХ
3.6 Исследование антенн с углами намотки спирали 2°, 12° и 21 °
3.7 Достоверность результатов расчета антенн
ВЫВОДЫ
ГЛАВА 4 РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ИЗЛУЧЕНИЯ СПИРАЛЬНЫХ СТРУКТУР
4.1 Результаты расчетов антенн на усеченном конусе и теле вращения
4.2 Плоская спиральная антенна с поглотителем
4.3 Измерение характеристик антенны
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК:

Введение
Общая характеристика работы
В диссертационной работе проводится анализ излучения конечных комбинированных спиральных структур и построение на основе полученных результатов сверхширокополосных модифицированных спиральных антенн.
Актуальность работы
На сегодняшний день во многих современных системах пеленгования источников излучения, комплексах радиомониторинга и радионаблюдения широкая полоса их рабочих частот и прием сигналов с произвольной поляризацией обеспечиваются за счет применения спиральных антенн. Среди прочих антенн спиральные антенны имеют больший потенциал для расширения полосы частот. Более современной и технологичной оказывается комбинация различных типов спиралей.
Спиральные антенны, в отличие от большинства современных антенн другого типа, являются наименее изученными. Теоретические сведения о них ограничиваются свойствами регулярных «бесконечных» Архимедовой и логарифмической спиралей. Наиболее известными являются работы В. Рамзея,
О.А Юрцева, A.B. Рунова, А.Н. Казарина, которые содержат некоторые пояснения по теории бесконечных регулярных спиралей. В то же время известно, что спиральные антенны обладают наибольшей широкополосностью и могут принимать волны произвольной поляризации. Кроме того, существует потребность в антеннах, имеющих небольшие габариты и вес, это показано в монографии Денисова В.П. и Дубинина Д.В. [1]. Поэтому в диссертационной работе ставится задача изучения основных закономерностей излучения электромагнитных волн конечными комбинированными спиральными антеннами с учетом влияния их конструктивных и электродинамических параметров (экрана, поглотителей, нагрузок, формы спиралей, тела вращения,

теоретических моделей антенн в работе проводится проектирование моделей антенн.
Чаще всего на практике используются Архимедова и эквиугольная (логопериодическая) спирали в виде плоской или конической антенн. Эти формы в плоском виде показаны на рисунке 2.1 [17].
1 режим работы 2 режим работы
Рисунок 2.1 - Токи четырехзаходной спиральной антенны, изображенные в
двух режимах излучения
а) б)
Рисунок 2.2 — Соотношения для построения четырехзаходной Архимедовой и
эквиугольной спирали
Угол поворота Архимедовой спирали (рисунок 2.2, а) описывается выражением: ф = где а- коэффициент приращения; радиус спирали:
гх = а(р, где ср - угол приращения, радиус второй ветви спирали: г2 = а(ср — 5), где, 5 - расстояние от начала координат до начала ветви спирали. Радиус ветви