Апертурні антени з дискретною робочою поверхнею (основи теорії та дифракційний аналіз) - Автореферат

Одеська НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ зв’язку ім. О. С. ПОПОВА УДК 621.396.677.8 АВТОРЕФЕРАТ дисертації на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук АПЕРТУРНІ АНТЕНИ З ДИСКРЕТНОЮ РОБОЧОЮ ПОВЕРХНЕЮ (ОСНОВИ ТЕОРІЇ ТА ДИФРАКЦІЙНИЙ АНАЛІЗ) 05.12.07 ? антени та пристрої мікрохвильової техніки Цалієв Тамерлан Амранович Одеса - 2007 Дисертацією є рукопис Робота виконана в Одеській національній академії зв’язку ім. О.С. Попова міністерства транспорту та зв’язку України Науковий консультант - доктор технічних наук, професор Воробієнко Петро Петрович, Одеська національна академія звязку, ректор. Повсюдне розширення кола задач, розвязуваних за допомогою сучасних радіотехнічних систем, стимулює інтенсивний розвиток теорії й техніки пристроїв, що здійснюють просторову селекцію в процесі випромінювання й прийому електромагнітних хвиль - антен, коліматорів і фокусуючих пристроїв. Існує певний інтерес до нетрадиційних способів формування хвильових фронтів за допомогою антенних пристроїв з дискретною робочою поверхнею. Наприклад, досить давно відомі оптичні елементи, ідея створення яких базується на понятті зон Френеля, такі, як зонні пластинки Френеля-Соре (ЗПФ). Антенні пристрої з дискретною робочою поверхнею (АДРП) знаходять застосування не тільки в оптичному, але й у більше довгохвильових діапазонах. У міліметровому й субміліметровому діапазонах довжин хвиль досліджуються можливості ЗПФ по формуванню полів і фокусуванню, створюються швидкодіючі системи радіобачення, засновані на моделюванні оптичних методів побудови зображення - квазіоптичне радіобачення, зокрема, в реальному масштабі часу. З погляду можливості використання на практиці будь-яких дискретних поверхонь як елементів антен, фокусуючих пристроїв і коліматорів виникають істотно важливі питання про амплітудно-фазові розподіли струмів на поверхні антени, полів у фокальній області та поблизу розкриву, характерних особливостях діаграм спрямованості та розсіювання. Дослідження з теми дисертації звязані з науковими планами держбюджетних НДР ОНАЗ ім. О.С. Попова, які фінансуються Міністерством звязку України: ”Исследование волновых процессов и радиотехнических систем” (№ держ. реєстрації 0101U002091), ”Електродинамічні аспекти ЕМС РЕЗ (Електромагнітна сумісність радіоелектронних засобів) ” (№ держ. реєстрації 0197U013993), Міністерством транспорту та звязку України ”Аналіз хвильових полів та характеристик випромінюючих пристроїв у системах звязку” (№ держ. реєстрації 0105U009052). Досягнення мети дослідження обумовило вирішення таких основних задач: - розробка системи класифікації дискретних поверхонь, математичних моделей для розрахунку геометричних параметрів таких поверхонь; - розробка методів і чисельних алгоритмів рішення задач аналізу електродинамічних характеристик (розрахунків розподілу поверхневих струмів, розподілу розсіяних полів, діаграм спрямованості (ДС), коефіцієнта спрямованої дії (КСД), визначення частотних і фокусуючих властивостей); - розробка методу й чисельних алгоритмів рішення задачі корекції геометричної конфігурації АДРП із метою оптимізації амплітудно-фазового розподілу поля в розкриві та напрямлених властивостей; - розробка методу й чисельних алгоритмів рішення задач аналізу характеристик дискретно-імпедансних рефлекторів із метою вивчення й оптимізації їхніх електродинамічних характеристик (ДС, КСД, частотних властивостей); - розробка нових конструкцій лінзових і дзеркальних антен з дискретними робочими поверхнями; - експериментальне дослідження характеристик антен з дискретними робочими поверхнями з метою перевірки запропонованих ідей побудови дискретних поверхонь і методів, застосовуваних для розрахунку їхніх характеристик. Межі зон на дискретній поверхні являють собою лінії перетинання сімейства утворюючих поверхонь ( ) з деякою сукупністю січних поверхонь ( ; ). У дисертаційній роботі також запропоновано метод аналізу електродинамічних характеристик рефлекторів з плоскими дискретно-імпедансними поверхнями при симетричній дискретизації параболічного типу, заснований на чисельному розвязку неоднорідних інтегральних рівнянь типу Фредгольма другого роду (аналогічного розглянутому, зокрема, у роботах А.Ф. Чапліна) ,(4) де ? функція, що характеризує розподіл поверхневого імпедансу, - поверхнева щільність електричного струму.