Нелинейные конические и биконические излучатели и рассеиватели

• Автор: Белецкий, Андрей Анатольевич
• Шифр специальности: 05.12.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Таганрог
• Количество страниц: 315 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ. ПОСТАНОВКА И РЕШЕНИЕ ОБОБЩЕННОЙ ЗА-

ДАЧИ. НЕЛИНЕЙНЫЕ ГРАНИЧНЫЕ УСЛОВИЯ

1.1. Обзор литературы

1.1.1. Методы решения задач электродинамики в присутствии тел с нели-

нейными электродинамическими свойствами

1.1.2. Задачи возбуждения и дифракции электромагнитных волн на ко-

нических и биконических поверхностях

1.2. Общая постановка задачи и методы ее решения

1.2.1. Постановка задачи

1.2.2. Общее решение задачи
1.2.3. Постановка вспомогательной задачи
1.3. Кольцевые азимутальные щели на идеально проводящем конусе
1.-3.1. Постановка задачи
1.3.2. Решение задачи
1.3.3. Нелинейные граничные условия
1.4. Выводы
2. ВОЗБУЖДЕНИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ВОЛН ПА БЕСКОНЕЧНОМ КО-
НУСЕ С НЕЛИНЕЙНЫМИ ЭЛЕКТРОДИНАМИЧЕСКИМИ СВОЙСТВАМИ
2.1. Постановка задачи
2.2. Постановка вспомогательной задачи
2.3. Решение вспомогательной .'задачи
2.1. Возбуждение конуса с нелинейными электродинамическими свойствами
витком азимутального магнитного тока с: однородным распределением по азимуту
2.5. Результаты численных расчетов
2.5.1. Зависимости амплитуд спектральных составляющих плотности по-
верхностного магнитного тока от отношения частот возбуждения
2.5.2. Зависимости амплитуд спектральных составляющих плотности по-
верхностного магнитного тока от угла раскрыта конуса у
2.5.3. Зависимости ампли туд спектральных составляющих плотности по-
верхностного магнитного тока от расположения нелинейной щели

2.5.4. Зависимости амплитуд спектральных составляющих плотности по-
верхностного магнитного тока от расположения активных щелей .
2.5.5. Зависимости амплитуд спектральных составляющих плотности по-
верхностного магнитного тока от амплитуды тока стороннего источника
2.5.6. Зависимости амплитуд спектральных составляющих плотности по-
верхностного магнитного тока от характеристик нелинейного контакта
2.6. Выводы
.3. ВОЗБУЖДЕНИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ВОЛН В ПРИСУТСТВИИ БЕСКОНЕЧНОГО БИКОНУСА С НЕЛИНЕЙНЫМИ ЭЛЕКТРОДИНАМИЧЕСКИМИ СВОЙСТВАМИ
3.1. Постановка задачи
3.2. Общее решение задачи
3.3. Возбуждение бесконечного идеально проводящего биконуса произвольным
распределением сторонних источников
3.3.1. Постановка задачи
•3.3.2. Общее решение задачи
■3.3.3. Функция Грина бесконечного идеально проводящего биконуса
3.1. Возбуждение бесконечного идеально проводящего бнкопуса элементарными излучателями
3.4.1. Постановка задачи
3.4.2. Случай меридионального электрического диполя
•3.4.3. Случай азимутального магнитного диполя
3.4.4. Другие ориентации излучателя
■3.4.5. Проверка выполнения условия Мейкснера па вершине бнкопуса
3.4.6. Результаты численного исследования
3.5. Возбуждение бесконечного идеально проводящего бнкопуса азимутальным
витком электрического или магнитного тока, соосным с биконусом
3.5.1. Постановка задачи
•3.5.2. Решение задачи для витка магнитного тока
3.5.3. Решение задачи для витка электрического тока
3.5.4. Результаты численного эксперимента
3.6. Возбуждение бесконечного идеально проводящего биконуса с системой ази-
мутальных пассивных щелей
3.6.1. Постановка задачи
•3.6.2. Общее решение задачи
•3.6.3. Собственные и взаимные проводимости щелей на бпконуее

•3.6.4. Случай возбуждения биконуса витком магнитного тока
3.7. Возбуждение биконуса с системой нелинейных щелей витком магнитного

3.8. Результаты численного эксперимента
3.8.1. Зависимости амплитуд спектральных составляющих плотности по-
верхностного магнитного тока от отношения частот возбуждения
3.8.2. Зависимости амплитуд спектральных составляющих плотностей по-
верхностных магнитных токов от угла раскрыва биконуса Ад при
постоянном угле раскрыв» первого конуса 7(
•3.8.3. Зависимости амплитуд спектральных составляющих плотности поверхностного магнитного тока от угла раскрыта 'Щ первого конуса при постоянном угле раскрыва биконуса Ал
3.8.1. Зависимости амплитуд спектральных составляющих плотности по-
верхностного магнитного тока от взаимного расположения нелинейных и активных щелей
■3.8.5. Зависимости амплитуд спектральных составляющих плотности поверхностного магнитного тока от амплитуды тока стороннего источника
3.8.С. Зависимости амплитуд спектральных составляющих плотности поверхностного магнитного тока от характеристик нелинейного контакта
3.9. Выводы
4. ВОЗБУЖДЕНИЕ II ДИФРАКЦИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ВОЛН НА КОНЕЧНЫХ РАЗМЕРОВ ИДЕАЛЬНО ПРОВОДЯЩИХ КОНУСЕ II БИКО-НУСЕ СО СФЕРИЧЕСКИМ ДНОМ С НЕЛИНЕЙНЫМИ ЭЛЕКТРОДИНАМИЧЕСКИМИ СВОЙСТВАМИ
-1.1. Возбуждение и дифракция электромагнитных волн на конечном нелинейном конусе со сферическим дном
4.2. Возбуждение конечного идеально проводящего конуса со сферическим дном
4.2.1. Постановка задачи
4.2.2. Решение задачи
4.2.3. Возбуждение конечного конуса азиму тальным элементарным маг-
нитным излучателем
4.2.4. Результаты численных исследований
4.3. Дифракция электромагнитных волн на конечном идеально проводящем
конусе со сферическим дном
4.3.1. Постановка и решение задачи

Применим НГУ для составления систем нелинейных интегральных и алгебраических уравнений относительно неизвестных плотностей поверхностных магнитных токов на нелинейных щелях. В случае интегральных соотношений, когда поверхность нелинейной щели не разбивается на сектора, в (1.23) имеем Asp = 2тг. Подставляя (1.23) в (1.17), находим:
Записывая ото соотношение для всех возможных комбинаций индексов гд и номеров щелей а, получим систему нелинейных интегральных уравнений относительно комплексных амплитуд плотностей поверхностных магнитных токов на нелинейных щелях Решение этой системы позволит определить искомые комплексные амплитуды комбинационных составляющих вектора напряженности магнитного ноля. Вектор напряженности электрического ноля может быть найден затем из уравнений Максвелла.
Аналогично для алгебраических соотношений, полагая, что щель разделена па сектора одинакового углового размера Ад. находим после подстановки (1.23) в (1.21):
г.ш ра_х -- точка на секторе и щели а. Данное соотношение, будучи записанным для всех возможных значений гд. а п в. образует систему нелинейных алгебраических уравнений относительно комплексных амплитуд плотностей поверхностных магнитных токов на секторах нелинейных щелей ./“
Таким образом, применение НГУ позволяет связать величины поверхностных магнитных токов различных комбинационных частот на нелинейных щелях без исследования поведения поля внутри контакта с нелинейными электродинамическими свойствами.
1.4. Выводы
В данном разделе па основе обзора литературы, посвященной решению задач возбуждения и дифракции ЭМВ на телах с нелинейными электродинамическими свойствами, выбран метод решения, основанный на использовании нелинейных граничных условии пмиедансиого 1 ппа. Выбор его обусловлен простотой задания нелинейных свойств контакта (в виде зависимости тока от напряжения па контакте, аппроксимированной полиномиальной функцией) и отсутствием необходимости решения нелинейных уравнений Максвелла' (так как поле внутри контакта не рассматривается).
Применение выбранного .метода к голам биконическоп формы усложняется тем. что в эхом случае неизвестно решение вспомогательной ;адачн возбуждения бесконечного идеально проводящего биконуса элементарным магнитным излучателем. Также
X / dSq ± X
г —1 d г> — П
2лВ„ Sill О
= -ЛгЫ- $-26)