Электродинамическое моделирование излучающих реберно-диэлектрических структур

• Автор: Астафурова, Ольга Анатольевна
• Шифр специальности: 01.04.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Волгоград
• Количество страниц: 102 с. : ил.

Предисловие
Список сокращений
Глава 1. Теоретические и экспериментальные аспекты исследования излучающих структур, как базовых элементов объемных интегральных схем
1.1 Рёберно-диэлектрическая линия передачи и ее модификации
1.2 Методы исследований регулярной рёбернодиэлектрической линии передачи
1.3 Моделирование базовых элементов объёмных интегральных схем на основе рёберно-диэлектрической линии передачи
1.4 Излучатели на основе реберно-диэлектрической линии
1.5 Выводы
Глава 2. Симметричная реберно-диэлектрическая линия передачи
2.1 Математическая модель симметричной ребернодиэлектрической линии передачи
2.1.1 Дисперсионное уравнение для частично заполненного волновода
2.1.2 Частично заполненный волновод, ограниченный металлическим экраном (полуоткрытая структура)

2.1.3 Вывод дисперсионного уравнения для симметричной реберно-диэлектрической линии передачи
2.2 Выводы
Глава 3. Антенны бегущей волны на основе
реберно-диэлектрической линии передачи
3.1 Излучатель на регулярной реберно-диэлектрической линии
3.1.1 Модель с магнитным током учитывающая дифракцию излучающего края
3.2. Измерения характеристик излучения антенн
на основе реберно-диэлектрической линии
3.3 Выводы
Заключение
Список литературы

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 2:1), 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 проведении испытаний, экспериментальных образцов антенн и датчика «ПИК;», а также доценту кафедры общей физики ВолГУ, к.ф-м.н. Гиричу С.В. и к.ф-м.н. Попову Р. С. за весьма ценные советы в ходе выполнения работы.

В области 3:
еі=^1^раіММм-^),

Й’=7гттгі(-<^В»М< (*-*)).

Применим к полученным выражениям для £ и Я в виде рядов условия на границе диэлектрик-воздух между областями 1-2 (х=с1!) и 2-3 (х=<і^. Условия непрерывности касательных составляющих поля Я:
на границе областей 1 -2 Е (с1{ ) = ЕІ (б/,); (2.10 а)
на границе областей 2-3 ЕІ (с12 ) = Е [с12 )
Так как на этих границах отсутствуют токи проводимости, непрерывны также касательные составляющие поля Я:
на границе областей 1-2 Н (^/,) = Н ); (2.10 б)
на границе областей 2-3 Н2 (с12) = нЦгі2).
Подставляя выражения в виде рядов для компонент поля в граничные условия между областями 1-2 (х=сіі) и 2-3 (х=сі2), получим систему из 8 функциональных уравнений, содержащих неизвестные амплитудные коэффициенты поля. Используя условия ортогональности собственных функций краевых задач для выделенных областей, перейдем от системы функциональных уравнений к системе линейных однородных алгебраических уравнений (СЛАУ) бесконечно высокого порядка. Решение этой системы находится с точностью до константы. Сведем задачу к нахождению амплитудных коэффициентов области 2, выразив коэффициенты областей 1, 3 через коэффициенты области 2, получим СЛАУ относительно амплитудных коэффициентов поля области 2: