Конструктивный синтез отражательных антенных решеток

• Автор: Обуховец, Виктор Александрович
• Шифр специальности: 05.12.07
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Таганрог
• Количество страниц: 350 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
1. Модели отражательных антенных решеток и
синтез токов в их излучателях
1.1. Классификация и обобщенная физическая модель отражательной антенной решетки
1.2.Постановка задач конструктивного синтеза отражательных антенных решеток и выбор методов ее решения
1.3.Синтез распределения токов в излучателях отражательной антенной решетки как задача оптимизации с ограничениями
1.4.Итерационные способы коррекции полученных
решений
1.5.Формулировка требований к диаграммообразующей схеме
1.6. Выводы
2.Синтез диаграммообразующих схем отражательных антенных решеток
2.1. Диаграммообразующие схемы отражательного типа и проблема их синтеза на СВЧ
2.2.Декомпозиция и анализ ДОС для решеток с
циклической симметрией
2.3.Регулярный метод синтеза ДОС из
четырехполюсных базовых элементов
2.4.Синтез ДОС на основе направленных восьмиполюсников
2.5.Эвристический синтез ДОС
2.6.Многослойные диэлектрические линзы в качестве
диаграммообразующих схем оптического типа
2.7.Оценка устойчивосДи решения и способы регуляризация задач
конструктивного синтеза отражательных антенных решеток
2.8.Выводы
3. Моделирование многоэлементных отражательных антенных
решеток с управляемым рассеянием
3.1.Описание физической модели
3.2.Математическое моделирование излучателя отражательной антенной решетки методом интегральных уравнений
3.3.Система интегральных уравнений излучающей решетки проходного типа
3.4. Алгоритмизация решения системы интегральных
уравнений
3.5.Пути совершенствования модели для решеток
усложненной конструкции
3.6. Примеры численных результатов моделирования отражательных антенных решеток
3.7.Вывод ы
4.Проектирование компонентов интеллектуальных покрытий на основе отражательных антенных решеток
4.1.Создание интеллектуальных покрытий - актуальное направление развития отражательных антенных решеток
4.2.Полосковые излучатели для фокусирующих рефлекторов
4.3.Плоская спирафазная фокусирующая линза
4.4.Устройства частотной, пространственной и поляризационной селекции на основе микрополосковых решеток
4.5. Применение отражательных решеток для построения
антенных систем с улучшенными характеристиками
4.6.Отражательная антенная решетка как препроцессор
обработки сигналов
4.7.Отражательные антенные решетки как покрытия
для управления полем рассеяния
4.8. Выводы
Заключение
Литература
Приложения: Акты внедрения результатов работы
Введение.
Антенными решетками (АР) принято называть совокупность отдельных излучателей (элементов антенной решетки), образующих общую антенную систему. Общеизвестны отличительные свойства АР по сравнению с обычными антеннами [1]. К их числу в первую очередь следует отнести возможность обеспечения сканирования луча в пространстве; возможность быстро и гибко изменять диаграмму направленности АР, формировать управляемые "нули"; возможность получения в режиме передачи очень высоких уровней излучаемой мощности, а в режиме приема - существенного повышения чувствительности всей приемной системы; возможность осуществления обработки сигналов непосредственно в антенной системе и другие.
Принципы построения АР известны с конца 20-х годов нашего столетия. Однако, практическая реализация АР была долгие годы почти неосуществимой в силу целого ряда причин, связанных с работой на достаточно низких частотах, со сложностью и громоздкостью антенных сооружений и систем возбуждения излучателей, с отсутствием малоинерционных электрически регулируемых фазовращателей и электронных систем управления. Но и после освоения сверхвысоких частот, появления быстродействующих фазовращателей, малошумящих усилителей, создания микропроцессорных систем управления, разработки современных технологий очень высокая стоимость антенных решеток является главным препятствием на пути их более широкого внедрения в практику.
Наиболее значительный вклад в общую стоимость АР вносят большое количество дорогостоящих приемо-передающих модулей, система питания (возбуждения) и система управления антенной решеткой [2].
Каждый модуль решетки включает в себя собственно излучатель, фазовращатель, двунаправленный усилитель, согласующие и развязывающие устройства. Достаточно сложны конструкции и современных полупроводниковых дискретных фазовращателей. По сообщениям зарубежной печати на сегодняшний день даже применение самых современных технологий при серийном выпуске подобных приемо-передающих модулей антенных решеток не позволяет снизить себестоимость одного такого интегрального
ПФ'ЯБ
, дБ

ДН линейной решмхи
(N=10; кй=3,14;<і=0)

ДН линейной решетки
т, дб
в , град

ДН линейной решепси
(N=10; кД=4.0;,=0)
Рис.1.10 ДН линашсй роиеіки (N=24; кс1=4,0; Д =0 )