Электродинамический анализ излучающих структур лабиринтного типа

• Автор: Винокурова, Наталья Николаевна
• Шифр специальности: 01.04.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 182 с. : ил

Содержание
Введение
Глава 1 Моделирование дисковой излучающей структуры лабиринтного типа
1.1. Выбор методов решения электродинамических задач <
1.2. Математическая модель излучающей структуры
лабиринтного типа на основной моде возбуждения. Анализ характеристик излучения
1.2.1. Излучающая структура лабиринтного типа как
совокупность внешнего и внутреннего резонаторов
1.2.2. Излучающая часть структуры
1.3. Анализ характеристик излучения на основной моде при использовании конического вибратора в излучающей части
1.4. Математическая модель излучающей структуры
лабиринтного типа на первой моде излучения. Анализ характеристик излучения
1.5. Характеристики излучающей структуры лабиринтного типа в случае ограниченной экранирующей поверхности
Выводы по главе
Глава 2. Цилиндрический излучатель лабиринтного типа на основной моде возбуждения
2.1. Электродинамическая модель цилиндрического излучателя лабиринтного типа
2.2. Анализ основных характеристик цилиндрического излучателя лабиринтного типа
Выводы по главе
Глава 3 Устройства на основе излучающих структур лабиринтного типа
3.1 Построение малоэлементных антенных решеток на основе дисковых излучающих структур лабиринтного типа
3.1.1 Оценка взаимного влияния дисковых излучающих структур
3.1.2 Расчет характеристик излучения малоэлементной решетки дисковых излучателей на ограниченном экране
3.2 Малогабаритная антенная решетка на основе дисковых излучателей лабиринтного типа для систем подвижной радиосвязи..
3.2.1 Особенности построения АР
3.2.2 Методика расчета основных параметров антенной решетки
3.2.3 Математическое моделирование и анализ работы линейной и кольцевой антенной решетки
Выводы по главе
Заключение
Библиографический список
Приложения

Актуальность работы. В антенной технике получение высокой направленности, уменьшение габаритов антенн и увеличение их диапазонности являются основными руководящими принципами [1,2].
Малогабаритные и конформные антенные устройства остаются насущной потребностью для средств радиосвязи самого различного назначения.
Современные средства подвижной радиосвязи нуждаются в простых и надежных антенных устройствах, способных по своим характеристикам стать альтернативой традиционным штыревым излучателям, а также обладающих рядом преимуществ, таких как малогабаритность, возможность скрытного размещения на объекте. В ряде случаев требуются антенно-фидерные устройства, не раскрывающие свою принадлежность к системам специальной радиосвязи.
Кроме того, в практике разработки антенн необходимо решать сложные вопросы повышения механической прочности, снижения веса, достижения относительной простоты конструкции.
Объекты подвижной радиосвязи в настоящее время оснащаются, как правило, большим количеством радиостанций. Поэтому все большую актуальность приобретает проблема размещения значительного количества антенно-фидерных систем на площади ограниченных размеров.
Одним из путей решения перечисленных проблем является использование малогабаритных излучателей и антенных решеток на их основе.
Трудности, связанные с уменьшением размеров антенн, которые когда-то представлялись принципиальными, в настоящее время преодолены путем использования новых подходов к построению и анализу излучающих структур.

Возбуждение структуры осуществляется кольцевым источником ЭДС, приложенным к краям диска 1 и дисков 2 (рис.1.3). Дальнейшее рассмотрение проводится в следующем предположении. Толщина всех дисков (кроме диска 1) полагается бесконечно малой, а толщина диска 1 -малой в сравнении с длиной волны, но конечной. Пространство между дисками 1 и 2 заполнено однородным диэлектриком с проницаемостью £. Рассмотрение ограничивается случаем электрически малых антенн (£[<4 а<1, гх<К/1,
Для нахождения входного сопротивления излучающей структуры воспользуемся методом эквивалентных схем [86]. Представим излучающую структуру в виде двух параллельно соединенных отрезков радиальной линии с комплексными нагрузками на концах. Один отрезок линии длиной а-г, нагружен на сопротивление излучения внешнего резонатора 2^. Другой отрезок линии длиной а-г2 нагружен на реактивное сопротивление шунта Хш, образованного цилиндром с
радиусом г2 и высотой с!.
Входное сопротивление рассматриваемой системы может быть представлено в следующем виде [100]:
2"‘ (нг,Иг,И) • (131)
где 2в - волновое сопротивление радиальной линии, Г, (а), Г2 (а) -
коэффициенты отражения на входе первой и второй линий.
Волновое сопротивление радиальной линии с учетом конечности значений тока и напряжения в точке г-0 определяется следующим выражением [83,84]: