Реализация амплитудно-фазовых распределений излучателей слабонаправленных малоэлементных щелевых СВЧ антенн с диэлектрическим покрытием

• Автор: Ибрахим Салем Азез
• Шифр специальности: 05.12.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2015
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 125 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР РАБОТ ПО ТЕМЕ
ДИССЕРТАЦИИ
ГЛАВА 2. ВЛИЯНИЕ БЕСКОНЕЧНОГО ПЛОСКОГО ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОКРЫТИЯ НА ХАРАКТЕРИСТИКИ ЩЕЛЕВЫХ АНТЕНН
2.1 Постановка задачи
2.2 Представление поля щели под диэлектрическим слоем в виде суммы невозмущённого поля, создаваемого щелыо и отраженного от внешней границы слоя
2.3 Обсуждение результатов расчета полного поля внутри слоя диэлектрика
2.4 Влияние параметров слоя диэлектрика на диаграмму направленности щели в металлическом экране, покрытом слоем диэлектрика.
ВЫВОДЫ по главе
ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРЯМОУГОЛЬНОЙ ЩЕЛЕВОЙ АНТЕННЫ, ПОКРЫТОЙ СЛОЕМ ДИЭЛЕКТРИКА И ВОЗБУЖДАЕМОЙ СИММЕТРИЧНОЙ ПОЛОСКОВОЙ ЛИНИЕЙ В ОБЪЕМНОМ РЕЗОНАТОРЕ
3.1 Эквивалентная схема прямоугольной щелевой антенны,
возбуждаемой симметричной полосковой линией в объемном резонаторе с воздушным заполнением
3.1.1 Конструкция и эквивалентная схема антенны
3.1.2 Реализация антенны
3.2 Исследование диаграммы направленности и частоты согласования прямоугольной щелевой антенны, покрытой слоем диэлектрика и

возбуждаемой симметричной полосковой линей в объемном резонаторе.
3.2.1 Конструкция и реализация антенны, покрытой слоем диэлектрика
3.2.2 Влияние изменения положения слоя диэлектрика на частоту согласования
3.2.3 Результаты расчета и эксперимента диаграммы направленности прямоугольной щелевой антенны, покрытой слоем диэлектрика и возбуждаемой симметричной полосковой линей в объемном резонаторе
ВЫВОДЫ по главе
ГЛАВА 4. СИНТЕЗ АМПЛИТУДНО-ФАЗОВЫХ РАСПРЕДЕЛЕНИЙ НАПРЯЖЕНИЙ ЩЕЛЕВЫХ ИЗЛУЧАТЕЛЕЙ МАЛОЭЛЕМЕНТНЫХ СВЧ АНТЕНН, ПОКРЫТОЙ СЛОЕМ ДИЭЛЕКТРИКА
4.1 Постановка задачи
4.2 Поле внутренних источников возбуждения и поле вспомогательных источников
4.3 Интегрирования по поверхности
4.4 Численное решение интегро-функциопального уравнения
4.5 Синтез антенной решетки из щелевых излучателей под диэлектрическим покрытием
4.6 Результаты численного решения
ВЫВОДЫ по главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
Приложение
Приложение

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
/о - резонансная частота
Л0— длина волны в свободном пространстве
Я5 - длина волны основного типа в щелевой линии
15 - длина щели
— ширина щели
ю-т— ширина полоскового проводника К - высота подложки
1от - характеристическое сопротивление проводника У.3 — характеристическое сопротивление щелевой линии Z - входное сопротивление щели ^вход ~ входное сопротивление антенны
— круговая частота поля
£г — относительная диэлектрическая проницаемость материала подложки £е// ~ эффективная диэлектрическая проницаемость материала подложк Х3, - центр щели
Хй, ¥а, — координаты центра слоя диэлектрика
10 - длина и ширина слоя диэлектрика й — толщина слоя диэлектрика

Параметр |/, определяющий максимальное разница диаграммы направленности без диэлектрика и при наличии слоя диэлектрика:
Ф = тах 1^(0, <р) - ^/£г(0, <Р)| (2,8)
где FHo(0, <р) - диаграмма направленности без диэлектрика; ^ (0, <р) — диаграмма направленности при наличии слоя диэлектрика. Величина у в таблице. 2.1.
а £г Яд 6 Яд 5 Яд 4 Яд 3 Яд 2 Яд
2.6 2.5 х Ю“7 0.9 0.9 0.9 0.9 0.
6 2.1 х 10~7 2.5 х 10~7 0.9 0.9 0.9 0.
10 1.2 х Ю-7 1.7 х 10~7 2.6 х 10~7 0.9 0.9 0.
40 3.3 х 10~8 4.7 X 10~8 7.4 х 10~8 1.3 х 10~7 0.9 0.
100 1.3 х 10-8 2 х 10“8 3 X 10“8 5 х 10~а 1 х 10"7 0.
Таблица. 2.1. Величина параметра |/ при наличии слоя диэлектрика
Приведенные результаты показывают, что при увеличении относительной диэлектрической проницаемости слоя диэлектрика с £г = 2.6 до гг — 100 разрушение диаграммы направленности происходит при достаточно
толстом покрытии (2 е [дг < тр]» = у^=-
Полученные результаты дают достаточно точную оценку уровня отраженного поля в слое диэлектрика и, в том числе на раскрыве щели в режиме бегущих поверхностных волн от щелевого излучателя. Можно предположить, что для реальных покрытий конечных размеров, основным фактором,