Теория моделирования антенно-фидерных устройств линейными LC-цепями с потерями, их проектирование и техническая реализация в ВЧ-диапазоне

• Автор: Казанский, Лев Серафимович
• Шифр специальности: 05.12.07
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Самара
• Количество страниц: 378 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1 .РАЗРАБОТКА ТЕОРИИ МОДЕЛИРОВАНИЯ АНТЕННО--ФИДЕРНЫХ УСТРОЙСТВ ЛИНЕЙНЫМИ ЕС-ЦЕПЯМИ
1.1. Разработка принципов моделирования АФУ как сложной пространственной структуры обобщенными ЕС-цепями
1.1.1. Основные понятия и определения. Постановка задачи
1.1.2. Обобщенная линейная цепь
1.1.3. Моделирование неэкранированных АФУ
1.1.4. Моделирование экранированных АФУ
1.2. Моделирование сплошной среды двумерными БС-цепями
1.2.1. Представление сплошной среды в виде двумерных
линейных БС-цепей - БС-сеток
1.2.2. Исследование бесконечно протяженной БС-сетки
1.2.3. Исследование БС-сетки с конечными размерами
1.2.4. Сопоставление свойств БС- сетки и плоской среды для расходящихся волн
1.3. Моделирование направляющей структуры одномерной
БС- цепью
1.3.1. Представление направляющей структуры в виде одномерной неперестраиваемой БС
1.3.2. Особенности моделирования направляющей структуры перестраиваемой БС-цепью
1.4. Моделирование произвольных проволочных структур обобщенными цепями
1.4.1. Метод расчета прямолинейных проволочных антенн путем моделирования обобщенными цепями
1.4.2. Обобщение метода расчета на случай проволочных антенн
произвольной конфигурации
Выводы по разделу
2. РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ ПРОЕКТИРОВАНИЯ И НОВЫХ ТЕХНИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ ФАЗИРУЮЩИХ УСТРОЙСТВ И МАЛОГАБАРИТНЫХ АНТЕНН
2.1. Определение требований к фазирующим устройствам
антенных решеток и их структуры
2.1.1. Особенности современных систем декаметровой связи
2.1.2. Требования к антеннам
2.1.3. Требования к фазирующим устройствам
2.1.4. Определение структуры фазирующего устройства
2.2. Разработка метода проектирования фазирующих устройств
в виде ЕС-сеток для кольцевых антенных решеток
2.2.1. Синтез фазирующих устройств в виде БС-сетки на основе линзовых антенн - прототипов
2.2.2. Структурная оптимизация прототипа по критерию максимальной точности фазирования заднего полукольца кольцевой антенной решетки
2.2.3. Параметрическая оптимизация круглого фазирующего устройства по критерию максимальной точности фазирования
заднего полукольца кольцевой антенной решетки
2.2.4. Управление диаграммой направленности кольцевой антенной решетки с фазирующим устройством в виде БС-сетки
2.3. Особенности проектирования фазирующих устройств в виде
БС- сеток для конформных решеток
2.3.1. Проектирование фазирующих устройств в виде БС- сеток для эллиптических и линейных антенных решеток

2.3.2. Проектирование фазирующих устройств в виде БС- сеток для плоских сканирующих антенных решеток произвольной конфигурации

Выводы по разделу
3. РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ ПРОЕКТИРОВАНИЯ И НОВЫХ ТЕХНИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ МОЩНЫХ СОГЛАСУЮЩИХ УСТРОЙСТВ
3.1. Разработка метода проектирования мощных перестраиваемых согласующих устройств
3.1.1. Методика проектирования однозвенных устройств
3.1.2. Методика проектирования многозвенных устройств
3.1.3. Синтез алгоритмов настройки и особенности проектирования автоматических перестраиваемых согласующих и согласующе--фильтрующих устройств
3.2. Разработка метода проектирования неперестраиваемых согласующих устройств
3.2.1. Проектирование многочастотных согласующих устройств в
виде системы сосредоточенных неоднородностей на антенном фидере
3.2.2. Проектирование устройств компенсации локальных отражений
3.3. Разработка методик проектирования элементов мощных согласующих устройств
3.3.1. Принципы построения бесконтактных вариометров
3.3.2. Методика расчета индуктивности бесконтактных вариометров
3.3.3. Проектирование малогабаритных элементов с распределенными параметрами для неперестраиваемых устройств
Выводы по разделу

На рис. 1.2 на примере одиночного линейного проводника показано разбиение на участки (слева) и получающаяся в результате этого эквивалентная цепь (справа). Участки Г, 2’, 3’, 4’,. определяющие проводимости, ограничиваются серединами участков 1, 2, 3 , определяющих сопротивления, поскольку места включения проводимостей в эквивалентную цепь должны соответствовать концам участков 1, 2, 3.
В пределе, при стремлении частоты к нулю, собственные сопротивления Ъй (1=1, 2 ,3) становятся сопротивлениями собственных индуктивностей участков 1, 2, 3 (рис. 1.2), а взаимные сопротивления Ъ;к (ц к = 1, 2, 3) - сопротивлениями взаимных индуктивностей между этими участками. Аналогичным образом при стремлении частоты к нулю собственные проводимости Уй (1=1, 2, 3, 4) становятся проводимостями собственных емкостей участков Г, 2’, 3’, 4’, а взаимные проводимости - проводимостями емкостей между этими участками.
В случае произвольной проволочной антенны соответственно усложнится структура ветвей и появятся обобщенные элементы, связывающие ветви и узлы, расположенные на разных проводниках. Гальванические контакты между разными проводниками при этом отображаются в соответствующие разветвления ветвей.
Представление проводника эквивалентной цепью предполагает постоянство тока в участке проводника, отображаемого ветвью цепи. В этом смысле цепное моделирование соответствует решению уравнения Поклингтона с использованием системы кусочно-постоянных базисных функций [61, 67, 73, 74, 82, 90]. Однако, имеется и существенное отличие: в цепной модели предполагается также постоянство заряда на участках Г, 2’, 3’, 4’ (рис. 1.2), т.е. распределение заряда, как и распределение тока, аппроксимируется системой кусочнопостоянных функций. Этим цепной подход отличается от метода уравнения Поклингтона, в рамках которого заряд оказывается сосредоточенным на концах участков 1, 2, 3, т.е. аппроксимируется системой 5-функций, что менее точно (в меньшей степени соответствует реальному распределению заряда).