Численный анализ малых параболических антенн методом интегральных уравнений относительно тока и заряда

Автор(и)

  • Алексей Владимирович Толкачёв Национальный технический университет Украины "Киевский политехнический институт", Україна https://orcid.org/0000-0002-4835-0507
  • Федор Федорович Дубровка Национальный технический университет Украины "Киевский политехнический институт им. Игоря Сикорского", Україна https://orcid.org/0000-0002-3485-6822

DOI:

https://doi.org/10.20535/S0021347013030023

Ключові слова:

электрически малая параболическая антенна, численный электродинамический анализ, квадратичная аппроксимация поверхности, токовый метод, уточненный токовый метод в приближении физической оптики

Анотація

Метод интегральных уравнений относительно тока и заряда [1] применен для численного электродинамического анализа характеристик излучения и согласования параболических антенн с диаметром рефлектора от 0,5 до 10λ. В отличие от токового метода в приближении физической оптики, учтено влияние облучателя на диаграмму направленности рефлектора, влияние рефлектора на согласование облучателя и корректно учтен вклад заднего излучения облучателя в диаграмму направленности, формируемую рефлектором. Предложена новая модель представления параболической поверхности в виде ее квадратичной аппроксимации, обеспечивающая практически равномерную сетку разбиения и минимум в 2,5 раза меньше граничных элементов, чем общепринятое представление через фигуру вращения, при одинаковом коэффициенте дискретизации. При помощи созданного программного пакета crystal_U рассчитаны и построены зависимости коэффициента направленного действия антенны от размера рефлектора (0,5–10λ) для шести вариантов отношения фокусного расстояния к диаметру рефлектора. Результаты расчетов подтверждены известными экспериментальными данными.

Посилання

Дубровка Ф. Ф. Эффективный метод численного решения граничной задачи электродинамики для произвольных проводящих поверхностей / Ф. Ф. Дубровка, А. В. Толкачев // Радиоэлектроника. — 2009. — Т. 52, № 11. — С. 3–30. — (Известия вузов).

Айзенберг Г. З. Антенны УКВ : в 2 т. Т. 1 / Г. З. Айзенберг ; под ред. Г. З. Айзенберга. — М. : Связь, 1977. — 384 с.

Сазонов Д. М. Антенны и устройства СВЧ : учеб. для радиотехнич. спец. вузов / Д. М. Сазонов. — М. : Высш. шк., 1988. — 432 с.

Дубровка Ф. Ф. Численное решение граничной задачи электродинамики для системы проводящая поверхность—диэлектрическое тело / Ф. Ф. Дубровка, А. В. Толкачев // Радиоэлектроника. — 2010. — Т. 53, № 11. — С. 3–18. — (Известия вузов).

Дубровка Ф. Ф. Новая широкополосная антенна круговой поляризации с квази-полусферической диаграммой направленности и низким уровнем кроссполяризации / Ф. Ф. Дубровка, А. В. Толкачёв // Радиоэлектроника. — 2012. — Т. 55, № 12. — С. 23–30. — (Известия вузов).

Silver S. Microwave antenna theory and design / S. Silver. — New York–Toronto–London : McGraw–Hill, 1949. — 624 p.

Ли К. Основы САПР (CAD/CAM/CAE) / К. Ли. — СПб. : Питер, 2004. — 560 с.

Флетчер К. Численные методы на основе метода Галеркина / К. Флетчер ; пер. с англ. — М. : Мир, 1988. — 352 с.

Huang Y. Antennas from theory to practice / Yi Huang, Kevin Boyle. — Jon Wiley & Sons, 2008. — 364 p.

Stutzman W. L. Antenna theory and design / W. L. Stutzman, G. A. Thiele. — Jon Wiley & Sons, 1981. — 598 p.

Вуд П. Анализ и проектирование зеркальных антенн / П. Вуд ; пер. с англ. — М. : Радио и связь, 1984. — 208 с.

Bird T. S. Design and Practice of Reflector antennas and feed systems in the 1990s / T. S. Bird, G. L. James // Review of radio science 1996–1999. — Oxford university press, 1999. — P. 81–117.

Жук М. С. Проектирование антенно-фидерных устройств / М. С. Жук, Ю. Б. Молочков. — М., Л. : Энергия, 1966. — 648 с.

Кюн Р. Микроволновые антенны (антенны сверхвысоких частот) / Р. Кюн ; пер. с нем. В. И. Тарабина и Э. В. Лабецкого ; под ред. М. П. Долуханова. — Л. : Судостроение, 1967. — 517 с.

Dubrovka F. F. An effective method of numerical solution of a boundary electrodynamics problem for arbitrary conducting surfaces / F. F. Dubrovka, A. V. Tolkachev // Radioelectron. Commun. Syst. — 2009. — Vol. 52, No. 11. — P. 573–590. — DOI: 10.3103/S0735272709110016.

Dubrovka F. F. Numerical solution of electrodynamics boundary problem for conducting surface—dielectric body system / F. F. Dubrovka, A. V. Tolkachev // Radioelectron. Commun. Syst. — 2010. — Vol. 53, No. 11. — P. 569–583. — DOI: 10.3103/S0735272710110014.

Dubrovka F. F. Novel wideband circular polarization antenna with quasi-hemispheric radiation pattern and low level of cross-polarization / F. F. Dubrovka, A. V. Tolkachev // Radioelectron. Commun. Syst. — 2012. — Vol. 55, No. 12. — P. 544–548. — DOI: 10.3103/S0735272712120035.

Опубліковано

2013-03-07

Як цитувати

Толкачёв, А. В., & Дубровка, Ф. Ф. (2013). Численный анализ малых параболических антенн методом интегральных уравнений относительно тока и заряда. Вісті вищих учбових закладів. Радіоелектроніка, 56(3), 11–27. https://doi.org/10.20535/S0021347013030023

Номер

Розділ

Оригінальні статті