Электродинамический анализ и разработка САПР-ориентированных математических моделей печатных антенных решеток
Покупка
Основная коллекция
Тематика:
Антенны. Антенно-фидерные устройства
Издательство:
Южный федеральный университет
Год издания: 2017
Кол-во страниц: 300
Дополнительно
Вид издания:
Монография
Уровень образования:
ВО - Магистратура
ISBN: 978-5-9275-2671-0
Артикул: 709030.01.99
Доступ онлайн
360 ₽
В корзину
Работа посвящена вопросам проектирования и применения печатных фазированных и отражательных антенных решеток. Представлен электродинамический анализ и построены САПР-ориентированные математические модели многоэлементных антенных решеток в интегральном исполнении. Рассмотрены этапы построения математических моделей электродинамического уровня для широкого класса полосковых и микрополосковых фазированных и отражательных антенных решеток на основе открытых печатных электродинамических структур. Разработаны методики электродинамического учета влияния фидерной системы на характеристики излучения и согласования печатных фазированных антенных решеток, а также конструкционных элементов управляющих СВЧ-устройств на характеристики рассеяния печатных отражательных антенных решеток, как микроволновых компонентов интеллектуальных покрытий. Описан комплекс вычислительных программ автоматизированного проектирования отражательных и фазированных антенных решеток в печатном исполнении. Исследованы электродинамические характеристики этих решеток и даны рекомендации для их автоматизированного проектирования. Монография представляет интерес для инженеров, научных работников, аспирантов и магистрантов.
Тематика:
ББК:
УДК:
ОКСО:
- ВО - Бакалавриат
- 11.03.03: Конструирование и технология электронных средств
- 11.03.04: Электроника и наноэлектроника
- ВО - Магистратура
- 11.04.03: Конструирование и технология электронных средств
- 11.04.04: Электроника и наноэлектроника
- ВО - Специалитет
- 11.05.01: Радиоэлектронные системы и комплексы
- 12.05.01: Электронные и оптико-электронные приборы и системы специального назначения
- 14.05.04: Электроника и автоматика физических установок
ГРНТИ:
Скопировать запись
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов.
Для полноценной работы с документом, пожалуйста, перейдите в
ридер.
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «ЮЖНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ» Инженерно-технологическая академия А. О. КАСЬЯНОВ, А. Н. КАСЬЯНОВА ЭЛЕКТРОДИНАМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ И РАЗРАБОТКА САПР-ОРИЕНТИРОВАННЫХ МАТЕМАТИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ ПЕЧАТНЫХ АНТЕННЫХ РЕШЕТОК Монография Ростов-на-Дону – Таганрог Издательство Южного федерального университета 2017
УДК 621. 396. 67 ББК 32. 845 К289 Печатается по решению экспертной группы комитета по инженерному направлению науки и образования при ученом совете Южного федерального университета (протокол №11 от 28 октября 2017 г.) Рецензенты: доктор физико-математических наук, доцент, заведующая кафедрой радиоэлектроники Донского государственного технического университета М. Ю. Звездина доктор физико-математических наук, профессор, заведующий кафедрой радиофизики Южного федерального университета Г. Ф. Заргано Касьянов, А. О. К289 Электродинамический анализ и разработка САПР-ориентированных математических моделей печатных антенных решеток : монография / А. О. Касьянов, А. Н. Касьянова ; Южный федеральный университет. – Ростов-на-Дону ; Таганрог : Издательство Южного федерального университета, 2017. – 300 с. ISBN 978-5-9275-2671-0 Работа посвящена вопросам проектирования и применения печатных фази рованных и отражательных антенных решеток. Представлен электродинамический анализ и построены САПР-ориентированные математические модели многоэлементных антенных решеток в интегральном исполнении. Рассмотрены этапы построения математических моделей электродинамического уровня для широкого класса полосковых и микрополосковых фазированных и отражательных антенных решеток на основе открытых печатных электродинамических структур. Разработаны методики электродинамического учета влияния фидерной системы на характеристики излучения и согласования печатных фазированных антенных решеток, а также конструкционных элементов управляющих СВЧ-устройств на характеристики рассеяния печатных отражательных антенных решеток, как микроволновых компонентов интеллектуальных покрытий. Описан комплекс вычислительных программ автоматизированного проектирования отражательных и фазированных антенных решеток в печатном исполнении. Исследованы электродинамические характеристики этих решеток и даны рекомендации для их автоматизированного проектирования. Монография представляет интерес для инженеров, научных работников, аспирантов и магистрантов. УДК 621. 396. 67 ББК 32. 845 ISBN 978-5-9275-2671-0 © Южный федеральный университет, 2017 © Касьянов А. О., Касьянова А. Н., 2017 © Оформление. Макет. Издательство Южного федерального университета, 2017
ОГЛАВЛЕНИЕ ВВЕДЕНИЕ …………...……………………………………………......……11 1. ЭЛЕКТРОДИНАМИЧЕСКИЕ СТРУКТУРЫ НА ОСНОВЕ МНОГОЭЛЕМЕНТНЫХ ПЕЧАТНЫХ АНТЕННЫХ РЕШЕТОК. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПОДХОДЫ ………….………………...……………..21 1.1. Методы анализа и компьютерного моделирования однослойных микрополосковых антенных решеток ……………….....………………….21 1.2. Методы электродинамического моделирования и перспективы применения многослойных мультипланарных микрополосковых антенных решеток …………………………………....…………………….29 Выводы ……………………….…………………………………...………...44 2. ЭЛЕКТРОДИНАМИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ МИКРОПОЛОСКОВЫХ ОТРАЖАТЕЛЬНЫХ АНТЕННЫХ РЕШЕТОК С ИМПЕДАНСНЫМИ НАГРУЗКАМИ В ВИДЕ ШТЫРЕЙ ……….................................................46 2.1. Математическая модель однослойной микрополосковой отражательной антенной решетки с импедансными штырями ………........46 2.1.1. Постановка задачи …..…….………………………..…......................46 2.1.2. Формулировка интегральных уравнений при построении математической модели микрополосковой отражательной антенной решетки ………………………………………………………......…………...48 2.1.3. Определение напряженностей полей вспомогательных источников ……………………………….………........……………….........52 2.1.4. Применение условия периодичности печатных элементов в решетке ………………………………………....……………………………57 2.1.5. Интегральное уравнение для микрополосковой решетки с импедансными штырями ………...………..……………....……...…...……60 2.1.6. Решение вспомогательных задач для микрополосково-штыревой решетки ..........................................................................................................61 2.1.7. Применение условия периодичности импедансных штырей в решетке …………………………………………...…………………………61 2.1.8. Интегральное уравнение относительно тока на штырях ….......…...62 2.1.9. Система интегральных уравнений для микрополосковой решетки с импедансными штырями ...........................................................................65 2.2. Численная реализация решения системы интегральных уравнений ....71
Оглавление 4 2.3. Электродинамическое моделирование многослойных мультипланарных микрополосковых решеток отражательного типа ........77 2.3.1. Многослойные микрополосковые отражательные решетки …...…...77 2.3.2. Применение метода обобщенных матриц рассеяния при электродинамическом моделировании многослойных печатных отражательных антенных решеток ……………………..…………………..78 2.4. Численное исследование математической модели микрополосково-штыревой отражательной антенной решетки ….......…..87 2.4.1. Определение элементов поляризационной матрицы рассеяния для микрополосковой отражательной антенной решетки …...….……...............87 2.4.2. Численное исследование особенностей поведения токов микрополосковой отражательной антенной решетки ……………..………87 2.4.3. Численное моделирование микрополосковой отражательной антенной решетки с нагруженными элементами ………………....……...96 2.4.4. Результаты численного исследования многослойных мультипланарных микрополосковых антенных решеток отражательного типа ……………………………………………...………...116 Выводы …….…...…………………………………………......……….......121 3. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ И ЭЛЕКТРОДИНАМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ МИКРОПОЛОСКОВОЙ ФАЗИРОВАННОЙ АНТЕННОЙ РЕШЕТКИ, ВОЗБУЖДАЕМОЙКОАКСИАЛЬНЫМИ ВОЛНОВОДАМИ ………………………………….....………………....126 3.1. Математическая модель плоской микрополосковой фазированной антенной решетки, возбуждаемой коаксиальными волноводами .......…..126 3.1.1. Постановка задачи ..…………….………....…..…......……………..126 3.1.2. Векторное интегральное уравнение для полей в апертурах излучающей системы микрополосково-штыревой ФАР ………......…...129 3.1.3. Применение условия периодичности излучателей в микрополосковой сканирующей антенной решетке ……..………………134 3.1.4. Векторное интегральное уравнение для полей в раскрывах коаксиальных волноводов, возбуждающих излучатели печатной ФАР ...138 3.1.5. Применение условия периодичности к фидерной системе микрополосковой ФАР ………………………….……….…..………..........144 3.1.6. Векторное интегральное уравнение для полей во входных поперечных сечениях отрезков фидеров системы коаксиальных волноводов, возбуждающих ФАР ................................................................150
Оглавление 5 3.1.7. Интегральное уравнение для поля на поверхности внутреннего проводника в отрезке коаксиального волновода, возбуждающего печатный излучающий элемент центральной ячейки микрополосково-штыревой фазированной антенной решетки …......…..152 3.1.8. Интегральное уравнение для поля на боковой поверхности, помещенного в подложку, внутреннего проводника коаксиального волновода, возбуждающего печатный излучатель центральной ячейки микрополосково-штыревой ФАР ……………….………..……....…...........156 3.1.9. Система интегральных уравнений для полей на боковых поверхностях импедансных штырей в магнитодиэлектрической подложке печатной ФАР …………………….....…………………………..162 3.1.10. Представление математической модели микрополосковоштыревой ФАР в виде системы связанных ИУ ………..….....…......……165 3.2. Численное моделирование микрополосковой ФАР ……..…....….…169 Выводы .........…………………………..………………….…...……...........175 4. ОТРАЖАТЕЛЬНАЯ АНТЕННАЯ РЕШЕТКА КОМБИНИРОВАННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ......................................................177 4.1. Преимущества и конструктивные особенности отражательной антенной решетки, составленной из комбинированных печатных излучателей ....................................................................................................177 4.2. Математическая модель отражательной решетки комбинированных излучателей ......................................................................................179 4.2.1. Постановка задачи ...............................................................................179 4.2.2. Векторное интегральное уравнение для напряженностей полей на апертурах излучающей системы печатной отражательной решетки комбинированных переизлучателей ............................................................180 4.2.3. Применение условия периодичности излучателей печатной отражательной решетки ..............................................................................186 4.2.4. Векторное интегральное уравнение для напряженностей полей на боковых сторонах подложек решетки из комбинированных излучателей …………………………………….............…………………...191 4.2.5. Представление математической модели печатной отражательной решетки с комбинированными элементами в виде системы ИУ ...............200 4.3. Результаты численного моделирования микрополосковых отражательных антенных решеток комбинированных излучателей .......203 4.3.1. Конструктивные особенности комбинированного печатного переизлучателя микрополосково-штыревой отражательной решетки .....203
Оглавление 6 4.3.2. Результаты численного моделирования ...........................................204 4.4. Моделирование микрополосковой ФАР на основе решения дифракционных задач …………………………………..………………….213 4.4.1. Эффект «ослепления» микрополосковой ФАР .................................213 4.4.2. Методики определения углов «ослепления» микрополосковых фазированных антенных решеток ………………………............................213 4.4.3. Применение математической модели микрополосковой ОАР ……215 4.4.4. Численные результаты .........................................................................217 Выводы ...........................................................................................................222 5. ЭЛЕКТРОДИНАМИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ, ЧИСЛЕННОЕ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ФАР КОМБИНИРОВАННЫХ ПЕЧАТНЫХ ИЗЛУЧАТЕЛЕЙ, ВОЗБУЖДАЕМЫХ ПОЛОСКОВЫМИ ВОЛНОВОДАМИ .....................225 5.1. Математическая модель ФАР комбинированных печатных излучателей, возбуждаемая полосковыми волноводами ..........................225 5.1.1. Постановка задачи ..............................................................................225 5.1.2. Векторное интегральное уравнение для касательных составляющих напряженностей полей в апертурах излучающей системы печатной ФАР .................................................................................229 5.1.3. Векторное интегральное уравнение для полей в раскрывах полосковых волноводов, возбуждающих микрополосковые излучатели антенной решетки ...……………...........................……………232 5.1.4. Векторное интегральное уравнение для полей во входных поперечных сечениях d z полосковых волноводов, возбуждающих ФАР комбинированных МПЭ ………………………..…239 5.1.5. Векторное интегральное уравнение для полей на поверхностях // b S в отрезках полосковых волноводов фидерной системы ФАР из комбинированных излучателей .…………….………………………...242 5.1.6. Векторное интегральное уравнение для напряженностей полей на боковых сторонах подложек решетки продольных микрополосковых излучателей ....................................................................246 5.1.7. Представление математической модели микрополосковой ФАР с комбинированными излучающими элементами в системы ИУ …….....249 5.2. Численное и экспериментальное исследование характеристик согласования излучателей фазированных решеток печатных вибраторов на опорных стойках .................................................................252
Оглавление 7 5.2.1. Результаты численного и экспериментального исследования характеристик согласования продольного печатного излучателя вибраторной ФАР ..........................................................................................252 5.2.2 Характеристики согласования антенной решетки из продольных печатных вибраторов ..........................................................256 5.3. Численное моделирование и экспериментальное исследование печатных ФАР из продольных широкополосных излучателей ................261 5.3.1. Исследование характеристик согласования изолированного широкополосного ИЭ микрополосковой ФАР, выполненного на основе трехслойной антенны Вивальди ………………………………261 5.3.2. Численное моделирование характеристик излучения и согласования продольного печатного излучателя микрополосковой ФАР в виде трехслойной антенны Вивальди ……..……………………...265 5.3.3. Численное моделирование характеристик излучения и согласования широкополосного продольного печатного излучателя в виде пятислойной антенны Вивальди, находящегося в составе микрополосковой ФАР .................................................................................271 5.3.4. Результаты экспериментального исследования характеристик согласования широкополосных излучателей ФАР на основе модифицированных антенн Вивальди …………...………....…………….281 Выводы ..........................................................................................................283 ЗАКЛЮЧЕНИЕ ..........................................................................................286 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ………………………......................................291
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И ОБОЗНАЧЕНИЙ - FDTD – метод конечных разностей в частотной области и конечных разностей во временной области - GSO – General Swarm Optimization - HFSS – High Frequency Structures Simulator - MEMS – микроэлектромеханический ключ - PSO – Participle Swarm Optimization - АР – антенная решетка - АФАР – активная фазированная антенная решетка - АХН – амплитудная характеристика направленности - АЭ – антенный элемент - БПФ – быстрое преобразование Фурье - БФ – базисная функция - БФТ – базисная функция тока - ГУ – граничное условие - ДЛ – длинная линия - ДН – диаграмма направленности - ДПФ – дискретное преобразование Фурье - ЖК – жидкий кристалл - ЗА – зеркальная антенна - ИС – интегральная схема - ИУ – интегральное уравнение - ИЭ – излучающий элемент - КВЧ – крайне высокие частоты - КЗ – короткое замыкание / короткозамыкатель - КО – коэффициент отражения - КПД – коэффициент полезного действия - КСВ – коэффициент стоячей волны - КСВн – коэффициент стоячей воны по напряженности поля - КУ – коэффициент усиления - ЛАР – линейная антенная решетка - ЛЗ – линия задержки - ЛП – линия передачи - МКВ – метод краевых волн - МЛП – матрица линий передачи - ММ – математическая модель
Список сокращений и обозначений 9 - ММ – метод моментов - ММВ – миллиметровые волны - МП – микрополосковый - МПА – микрополосковая антенна - МПАР – микрополосковая антенная решетка - МПВ – микрополосковый вибратор - МПДС – микрополосковая дифракционная структура - МПИ – микрополосковый излучатель - МПЛ – микрополосковая линия передачи - МПЛЗ – микрополосковая линия задержки - МПОАР – микрополосковая отражательная антенная решетка - МПП – микрополосковый переход - МППИ – микрополосковый печатный переизлучатель - МПЭ – микрополосковый элемент - МСГ – метод сопряженных градиентов - НПЛП – несимметричная полосковая линия передачи - НЩЛ – несимметричная щелевая линия передачи - ОАР – отражательная антенная решетка - ОМР – обобщенная матрица рассеяния - ПЛП – печатная линия передачи - ПМР – поляризационная матрица рассеяния - ППП – пакет прикладных программ - ПФ – пробная функция - ПЭ – печатный элемент - РЛС – радиолокационная станция - САПР – система автоматизированного проектирования - СВЧ – сверхвысокие частоты - СИУ – система интегральных уравнений - СЛАУ – система линейных алгебраических уравнений - СПЛ – симметричная полосковая линия передачи - УБЛ – уровень боковых лепестков - УКЗ – управляемый короткозамыкатель - УН – управляемая нагрузка - УЭ – управляемый элемент - ФАР – фазированная антенная решетка - ФВ – фазовращатель
Список сокращений и обозначений 10 - ФКР – фазокорректирующий рефлектор - ФХ – фазовая характеристика - ФХН – фазовая характеристика направленности - ФЧХ – фазочастотная характеристика - ХХ – холостой ход - ЧИП – частотно-избирательная поверхность - ЧХ – частотная характеристика - ЩЛ – щелевая линия передачи - ЭВМ – электронная вычислительная машина - ЭД – электродинамический - ЭДС – электродвижущая сила / электродинамическая структура - ЭМ – электромагнитный - ЭМВ – электромагнитная волна - ЭМП – электромагнитное поле
ВВЕДЕНИЕ К антенным устройствам современных радиосредств предъявляются весьма жесткие требования обеспечения быстрого обзора необходимого сектора пространства и оперативного управления формой диаграммы направленности антенны. Эти задачи в настоящее время успешно решают при использовании в качестве антенн фазированных антенных решеток (ФАР), включающих тысячи и даже десятки тысяч излучателей. Благодаря возможности быстрого и гибкого изменения амплитудно-фазового распределения в излучающей апертуре такие антенны, находят широкое применение в радиотехнических системах связи, локации и навигации. В настоящее время ведутся интенсивные работы в области совершенствования известных и создания новых типов ФАР, применяющихся уже не только в военных, но и в коммерческих приложениях. Элементная база современных ФАР весьма разнообразна. Это электрические и магнитные вибраторы, рупоры, спиральные и диэлектрические антенны и т.п. Особое место в этом перечне занимают полосковые и микрополосковые излучатели. Технология печатных схем, используемая при их изготовлении, обеспечивает им высокие технические и экономические показатели. Невыступающая конструкция, удобство интеграции с другими устройствами, а также малые габариты и вес, делают такие излучатели незаменимыми при создании конформных антенных решеток, предназначенных для летательных аппаратов. Одной из тенденций развития антенн СВЧ- и КВЧ- диапазона для ком мерческих приложений является поиск альтернативы параболическим антеннам, где требуются компактные плоские антенны с высоким коэффициентом усиления, пригодные для массового производства. Всем этим требованиям вполне удовлетворяют весьма технологичные микрополосковые антенные решетки, низкая стоимость элементов которых дает им дополнительные конкурентные преимущества при их использовании в коммерческих приложениях. Помимо снижения стоимости решеток за счет использования более де шевых антенных элементов, также имеется возможность использования при построении ФАР более экономичных распределительных систем. Следовательно, возникает важная научная проблема, имеющая большое практическое значение: разработка многоэлементных ФАР, модули которых, с одной стороны, легко интегрируются с фазовращателями, малошумящими
Введение 12 усилителями и усилителями мощности, генераторами и микрокомпьютерными системами, а, с другой – таких антенных систем, которые способны реализовывать потенциальные возможности, свойственные ФАР, но с существенно более простыми и дешевыми распределительными системами. Перечисленным требованиям вполне удовлетворяют микрополосковые отражательные антенные решетки, поскольку, во-первых, благодаря совмещению входных и выходных зажимов излучателей (переизлучателей), в них достигается существенное упрощение распределительной системы, а, во-вторых, из-за того, что в качестве излучающих (переизлучающих) элементов используются печатные антенны, легко стыкующиеся с интегральными схемами СВЧ. Один из наиболее существенных недостатков микрополосковых антенн – их узкополосность – удается преодолеть при переходе к печатным антеннам продольного излучения, а также за счет совмещения в одном излучающем модуле многоэлементной микрополосковой антенной решетки печатных элементов двух типов, как с продольным, так и поперечным размещением. С точки зрения размерности анализируемых структур, комбинированные (продольно–поперечные) излучатели относятся к так называемым «почти» трехмерным (объемным) электродинамическим структурам. Такие объемные печатные излучатели, находясь в составе многоэлементной решетки, обеспечивают выполнение ею требований как по диапазонным, так и направленным свойствам, которые предъявляют современные радиотехнические комплексы СВЧ- и КВЧ-диапазона к своим антенным системам. Область возможного применения многоэлементных микрополосковых решеток как фазированных, так и отражательных, чрезвычайно широка: связь, радиолокация, телеметрия, системы опознавания, радиомониторинг и т.п. Однако в последние годы наметился большой интерес разработчиков к новому направлению, способному объединять и даже интегрировать перечисленные выше варианты применений печатных антенных решеток. Речь идет о так называемых интеллектуальных покрытиях [1]. Подобные покрытия призваны интегрировать функции многих устройств и решать целый ряд задач, в числе которых: создание гибких систем формирования направленного излучения; систем чувствительных сенсоров различных частотных диапазонов, обработки информации, принятой сенсорами; управление полями рассеяния несущего объекта, создание адаптивных антенных систем и радиолокационных покрытий и т.п. Поэтому проблема разработки
Введение 13 методов проектирования СВЧ- и КВЧ-компонентов таких радиоэлектронных покрытий является весьма актуальной. Вследствие высокой стоимости многоэлементных ФАР особое значение приобретает поиск путей снижения затрат на их разработку, которая включает в себя физическое и математическое моделирование. Математическое моделирование антенных решеток, базирующееся на строгих электродинамических методах, позволяет решать широкий круг задач при разработке ФАР. В процессе математического моделирования либо полностью решается задача синтеза ФАР, либо вырабатывается перечень рекомендаций для экспериментальной доводки конструкции ФАР. Современная технология изготовления полосковых и микрополосковых ФАР предполагает присутствие слоистого диэлектрика в излучающих структурах таких антенн, что существенно влияет на структуру электромагнитного поля, усложняет его расчет, затрудняет анализ характеристик, приводит к росту временных затрат на разработку и создание электродинамических структур на их основе. В связи с этим значительно возрастает сложность задач математического моделирования электромагнитных полей, возбуждаемых в конструкционных элементах микрополосковых антенных решеток. Методам электродинамического анализа различных типов полосковых и микрополосковых АР посвящено много работ. Однако большая часть известных подходов основана на использовании тех или иных упрощающих предположений, которые сужают область применения этих моделей и их точность. При этом точность таких моделей оказывается часто недостаточной для решения практических задач разработки антенных систем. В последнее время все большее внимание уделяется созданию строгих электродинамических моделей полосковых и микрополосковых антенных решеток. В основе построения таких моделей лежат краевые задачи для уравнений Максвелла. Решение этих задач может быть получено на основе универсального строгого метода интегральных уравнений (ИУ), получившего широкое распространение в прикладной электродинамике. Благодаря тому, что с применением метода ИУ задача решается в строгой постановке, удается сделать погрешность контролируемой. Именно поэтому в монографии этот метод выбран в качестве основного инструмента решения модельных задач в строгой постановке.
Введение 14 Таким образом, актуальной является разработка строгих электродина мических моделей и алгоритмов численного анализа многоэлементных отражательных и фазированных АР в печатном исполнении. Это имеет фундаментальное значение для создания АР рассматриваемого класса с высокими электрическими параметрами. В связи с этим в качестве объекта исследования выступают электромагнитные поля, возбуждаемые в многоэлементных печатных антенных решетках. Предмет исследования – математические модели многоэлементных пе чатных антенных решеток; алгоритмы и методики их расчета, а также закономерности возбуждения и рассеяния электромагнитных полей в таких электродинамических структурах. Целью настоящей работы является разработка и исследование электро динамических моделей многоэлементных микрополосковых антенных решеток, как проходного (ФАР), так и отражательного (ОАР) типа, методик электродинамического учета влияния фидерной системы на характеристики излучения и согласования многоэлементных микрополосковых ФАР, а также конструкционных элементов управляющих СВЧ-устройств на характеристики рассеяния реконфигурируемых микрополосковых ОАР, как микроволновых компонентов интеллектуальных покрытий; реализация указанных моделей и методик в виде эффективных вычислительных алгоритмов для расчета электромагнитных полей, возбуждаемых в многоэлементных микрополосковых антенных решетках; исследование электродинамических характеристик этих решеток и разработка рекомендаций для их конструктивного синтеза. Для реализации данной цели требуется решить следующие задачи: – разработка эффективных методик учета влияния на электродинамиче ском уровне строгости конструкционных элементов управляющих СВЧустройств, как мезапланарных, так и поверхностно–ориентированных, на параметры многоэлементных реконфигурируемых отражательных антенных решеток в печатном исполнении; – разработка эффективных электродинамических моделей многоэле ментных микрополосковых отражательных антенных решеток, печатные излучатели/переизлучатели которых могут не только иметь произвольную форму, но и быть объемными;
Доступ онлайн
360 ₽
В корзину