Излучение диполей, расположенных на поверхности многослойной феррит-диэлектрической структуры

• Автор: Гуськов, Антон Борисович
• Шифр специальности: 01.04.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 202 с. : ил.

Содержание
Введение
Глава 1. Излучение диполя, лежащего на поверхности феррит-диэлектрической структуры
1.1. Описание метода
1.2. Поверхностный импеданс и решение дифракционной задачи
1.3. Матрица импеданса и поляризация падающей волны
1.4. Пересчет матрицы импеданса через продольно намагниченный слой феррита
1.5. Свойства матрицы поверхностного импеданса и симметрия диаграммы направленности диполя
1.6. Численные результаты
1.7. Обсуждение границ применШ5ЖРбезграничной модели 39 феррит-диэлектрического волновода.
1.8. Выводы по Главе
Глава 2. Собственные параметры диполя в интегральных антеннах на базе феррит-диэлектрических структур (ИФАР)
2.1. Распределение тока вдоль диполя
2.2. Влияние длины диполя на расчет его диаграммы направленности
2.3. Реактивная часть собственного импеданса диполя
2.4. Сопротивление излучения диполя
2.5. Выводы по Главе
Глава 3. Определение матрицы взаимных импедансов для системы диполей на феррит-диэлектрической структуре

3.1. Общие положения
3.2. Оценка взаимного импеданса из баланса мощности
3.3. Отыскание мнимой части взаимного импеданса.
3.4. Асимптотические выражения для функции взаимного импеданса
3.4.1. Определение взаимного импеданса по теореме взаимности.
3.4.2. Вывод асимптотических выражений
3.4.3. Поведение взаимного импеданса вблизи «критических» частот.
3.4.4. Прямое вычисление взаимного импеданса по дальнему полю.
3.5. Сопоставление данных энергетического подхода и асимптотических формул.
3.6. Численные результаты. Алгоритм для вычисления взаимного импеданса.
3.6.1. Сопоставление результатов расчета по теореме взаимности и асимптотическим формулам.
3.6.2. Численная процедура коррекции асимптотических формул.
3.6.3. Расчет взаимного импеданса по его эрмитовой части.
3.7. Выводы по Главе 3.
Глава 4. Моделирование характеристик линейной антенны на базе управляемого феррит-диэлектрического волновода.
4.1. Описание модели ИФАР.
4.2. Оптимизация вычислительного алгоритма.
4.3. Численные результаты моделирования ИФАР.
4.4. Выводы по Главе 4.
Г лава 5. Экспериментальное исследование антенн на базе управляемых ферриг-диэлектрических структур
5.1. Измерение параметров диэлектрических и ферритовых материалов
5.2. Влияние неоднородностей ФДФ-волновода на характеристики ИФАР
5.2.1. Моделирование влияния неоднородности замедления на диаграмму направленности ИФАР
5.2.2. Влияние неоднородности толщин различных слоев
ИФАР на ее параметры
5.2.3. Влияние немагнитных зазоров на однородность намагничивания магнитопровода ИФАР
5.3. Экспериментальные исследования действующих образцов
ИФАР
5.3.1. Линейная ИФАР 4-мм диапазона волн
5.3 .2. Линейная ИФАР диапазона 8 мм
5.4. Выводы по Главе
Заключение
Литература
Приложение
Ш. Определение коэффициента эллиптичности и угла поворота
плоскости поляризации поля, излученного диполем
П2 Баланс комплексной мощности в линии передачи
ПЗ Формулы для расчета ДН диполя в виде, оптимальном для
вычисления взаимного импеданса

На рис. 1.5 видно, что вблизи частоты 34ГГц ширина ДН становится близкой к 180°. Далее будем называть эту частоту «критической». Расчеты показывают что при 0=90° F=0 при любых параметрах, однако на «критической» частоте спад /'(0) от 2 до 0 может быть очень резким. Этот эффект не связан с намагничиванием феррита. Он наступает на частоте при которой в структуре появляется новый тип поверхностной волны, имеющей продольную компоненту магнитного поля (Н-волна) и малое замедление. В намагниченной структуре резкий спад ДН наблюдается лишь с одной стороны. Это и понятно, т.к. распространяющиеся вдоль оси ОУ в противоположных направлениях поверхностные моды имеют разные постоянные распространения и испытывают отсечку на разных частотах.
Качественно влияние намагничивания феррита на ДН диполя объясняется следующим. В Н-плоскости поле волны основной поляризации имеет компоненты Ег, Ну и Ях. Обе компоненты магнитного поля перпендикулярны направлению намагниченности феррита. Взаимодействуя с намагниченным вдоль оси OZ ферритом, поле Ну порождает Нх и наоборот. Волна ортогональной поляризации имеет в этой плоскости лишь одну компоненту магнитного поля - Н2 и, следовательно, основной волной не порождается. Таким образом, никакой другой поляризации не возникает. Напомним, что при расчете диаграммы направленности в этой плоскости, Еъ падающей волны полагается равным 1 для всех углов падения. Нетрудно убедиться, что при этом для падающей волны ЯД0,ф = 0) = Ну(в,ц> = к),
но//х(9,ф = 0) = -Ях(0,ф = тт). В результате, если поле исходной волны Нх, Ну и поле ЕГХ , ЕГ у, порожденное ее взаимодействием с намагниченным ферритом, при ф=0 складываются, то при ф=я они вычитаются. Следовательно вид ДН в этой плоскости не обязан быть симметричным.
В Е-плоскости падающая волна основной поляризации Е; = ее (т.е. Ег = соэб при ф = я/2 и при ф = Зя/2 Ет = -совб) имеет лишь одну компо-