Характеристики излучения антенн бегущей волны, созданных на основе симметричной щелевой линии передачи

• Автор: Гирич, Сергей Владиславович
• Шифр специальности: 01.04.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 116 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие
Введение
Глава 1. Теоретические и экспериментальные аспекты исследования
антенн бегущей волны на основе щелевых линий передачи
1.1 Одиночные излучатели
1.2 Системы питания излучателей
1.3 Излучатели на основе щелевых линий и теория антенн бегущей волны
1.4 Моделирование излучателей на основе симметричной щелевой линии
1.5 Антенные решетки
1.6 Выводы ,
Глава 2. Симметричная щелевая линия передачи
2.1 Модель симметричной щелевой линии передачи без диэлектрической подложки
2.2 Модель симметричной щелевой линии передачи на электрически тонкой диэлектрической подложке
2.3 Выбор параметров подложек симметричных щелевых линий
2.4 Обсуждение экспериментальных результатов
2.5 Выводы
Глава 3. Антенны бегущей волны на основе симметричной
щелевой линии передачи
3.1 Излучатель с щелью постоянной ширины

3.1.1 Модель с магнитным током и функцией Грина
для свободного пространства
3.1.2 Модель с магнитным током, учитывающая дифракцию излучающего края
3.1.3 Приближенные модели антенны со щелью постоянной ширины
3.1.4 Измерения характеристик излучения антенн
со щелью постоянной ширины
3.2 Расширяющиеся щелевые антенны
3.3 Применение щелевых антенн осевого излучения
в радиотехнических устройствах
3.3.1 Антенная решетка кругового обзора
3.3.2 Датчик обнаружения
3.4 Выводы
Глава 4. Экспериментальная установка для измерения
характеристик излучения антенн
4.1 Аппаратно-программный комплекс для измерения диаграмм направленности антенн
4.2 Безэховая камера
4.3 Радио поглощающий материал
4.4 Программное обеспечение
4.5 Выводы
Заключение
Список литературы
Приложение

ПРЕДИСЛОВИЕ
Современное состояние радиотехники и электроники характеризуется внедрением сложных комплексов аппаратуры, в которых используются сложные сигналы и системы сверхбыстрой обработки информации. Антенна - одна из наиболее ответственных частей таких комплексов. Реализуемые в настоящее время характеристики антенн предопределяют ряд основных параметров всего комплекса аппаратуры.
Эта работа посвящена антеннам осевого излучения, созданным на основе симметричной щелевой линии передачи. Такие излучатели, благодаря технологичности, малому весу, размерам и широкому диапазону частот (для отдельных образцов 5:1), вызывают определенный интерес и как элементы антенных решеток (в том числе активных и фазированных), и как отдельные узлы радиотехнических комплексов. Представленные в работе модели направляющей структуры и излучателя позволяют вплотную приблизиться к решению задачи проектирования исследуемых антенн.
В работе также представлено описание аппаратно-программного измерительного комплекса, специально разработанного и изготовленного для исследования характеристик излучения антенн.
Автор считает приятным долгом выразить благодарность научному руководителю проф. Нефёдову Е. И. за постоянное внимание и опеку, сотрудникам научно-технического отдела ЦИТО ГУИН Минюста России за помощь, оказанную при изготовлении аппаратно-программного измерительного комплекса, экспериментальных образцов антенн и датчика «ДУБЛЬ», а также старшему преподавателю кафедры общей физики ВолГУ Пономареву И. Н. и к.ф-м.н. Попову Р. С. за весьма ценные советы в ходе выполнения работы.

д2 ПІ
ёгас]с1Ь/Пе = -5- = -к Пі. (2.4)

Составляющая Щ должна удовлетворять волновому уравнению
д2П. д2Пг д2П 1?гт
-~Г + —Г + -Т-Г + к2П20, (2.5)
дх ду дг'
но с учетом (2.4) из (2.5) получается двухмерное уравнение Лапласа
(2.6)
дх2 ду2
Введем скалярный потенциал, удовлетворяющий уравнению Лапласа,
д2Ф д2Ф п
77+1Щ0- (2'7)
В результате выражения для компонент поля запишутся в следующем виде:
дФ дФ
Е,=-~Г> ЕУ=-П-’ =0’ дх ду
Нх ~±Еу, Ну = ±ЕХ, Н._= 0.
(2.8)
Для получения компонент поля в СЩЛ воспользуемся теорией функций комплексного переменного. Рассмотрим конформное отображение полосы на плоскость с выброшенными лучами (рис. 2.2), которое реализуется комплексной аналитической функцией [51, 52]

/(г) = — п(г + г2 -а2) = и(х,у) + р(х,у). (2.9)
Эта функция представляет собой комплексный потенциал плоского поля, а мнимая часть его соответствует скалярному потенциалу уравнений (2.7) и (2.8). Электрическое поле для СЩЛ на комплексной плоскости определяется:
_ ду(х,у) :д*х,У)
(2Л0)
где у(х,у) - мнимая часть функции (2.9).