Аналіз і оптимізація характеристик поля в зоні Френеля апертурних випромінюючих систем із флуктуаціями фази поля збудження - Автореферат

ХАРКІВСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ Лихограй Василь Григорович УДК538.3:396.677 АНАЛІЗ І ОПТИМІЗАЦІЯ ХАРАКТЕРИСТИК ПОЛЯ В ЗОНІ ФРЕНЕЛЯ АПЕРТУРНИХ ВИПРОМІНЮЮЧИХ СИСТЕМ ІЗ ФЛУКТУАЦІЯМИ ФАЗИ ПОЛЯ ЗБУДЖЕННЯ 01.04.03 - радіофізика АВТОРЕФЕРАТ дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата фізико - математичних наук Харків - 2001 Дисертацією є рукопис. Автореферат розісланий 27 лютого 2001 року Вчений секретар спеціалізованої вченої ради Г.І. Чурюмов ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА ДИСЕРТАЦІЙНОЇ РОБОТИ Актуальність теми. Одним із перспективних напрямків у реалізації ідеї безпроводової передачі енергії є створення радіоелектронних систем передачі енергії НВЧ променем (СПЕНП). До основних типів систем безпроводової передачі енергії можна віднести: СПЕНП із випромінюючою системою у вигляді великоапертурної передавальної антени, сфокусованої на нелінійну приймальну апертуру - ректену (безпроводова передача енергії НВЧ променем із перетворенням енергії електромагнітної хвилі в постійний струм за допомогою ректени - нефазованої решітки випромінювачів, що уособлює в собі функції антени та випрямляча; СПЕНП зі взаємно сфокусованими приймальною і передавальними антенами (безпроводова передача з циклотронним перетворювачем енергії електромагнітної хвилі в постійний струм). Поза залежністю від функціонального призначення СПЕНП і їхнього типу, основна вимога до них - малі втрати при передачі НВЧ енергії, тобто високий ККД передачі, величина якого значною мірою визначається характеристиками використовуваних у них антен. По-перше, ККД передачі близький до одиниці, можна забезпечити, якщо приймальну структуру розташовувати в зоні Френеля передавальної. Збільшення розмірів останніх супроводжується посиленням ролі різних “випадкових” чинників технологічного й експлуатаційного походження, що породжують помилки в розподілі джерел випромінюючої системи та призводять до спотворення необхідного амплітудно-фазового розподілу (АФР) передавальної антени і як наслідок - до погіршення її характеристик. До них належть: аналіз впливу фазових помилок різного походження на просторовий розподіл інтенсивності поля сфокусованої передавальної апертури; дослідження ефективності передачі енергії між передавальною випромінюючою системою при наявності флуктуацій її амплітудно-фазового розподілу і приймальної з урахуванням заданих характеристик останньої; синтез АФР передавальної антени за критерієм максимуму коефіцієнта передачі енергії з урахуванням типу приймальної антенної системи СПЕНП і випадкового характеру збудження передавальної антени. Викладені в дисертації матеріали отримані в ході виконання планових держбюджетних і госпрозрахункових НДР, проведених на кафедрі основ радіотехніки Харківського державного технічного університету радіоелектроніки (ХТУРЕ) у рамках національних і цільових програм НКАУ: №788 - “Проведення досліджень по обгрунтуванню проектів експериментів на борту науково-технологічного модуля міжнародної космічної станції в галузі космічної енергетики”; №110 - “Створення теорії, методів і програмних продуктів проектування інтегрованих з нелінійними елементами електродинамічних структур, як засобів первинної обробки полів і відображення інформації в сучасних РТС НВЧ, КВЧ діапазонів“. Вперше в статистичній постановці вирішена нелінійна задача синтезу випромінюючої системи, що забезпечує максимум середнього ККД СПЕНП із приймальною антеною у вигляді ректени. 2. За результатами виконаних досліджень опубліковано 3 статті у Всеукраїнському міжвідомчому науково - технічному збірнику Радіотехніка (дві з них переведені та опубліковані в журналі Telecommunication and Radio Engenering, США), а також є 6 доповідей у матеріалах науково-технічних конференцій.