Отправить статью по E-mail 
Простая модель расчета параметров излучения однонаправленного плоского раскрыва
- Авторы: Осташев В.Е.1
-
Учреждения:
- Объединенный институт высоких температур РАН
- Выпуск: Том 69, № 12 (2024)
- Страницы: 1139-1149
- Раздел: ЭЛЕКТРОДИНАМИКА И РАСПРОСТРАНЕНИЕ РАДИОВОЛН
- URL: https://rjonco.com/0033-8494/article/view/682384
- DOI: https://doi.org/10.31857/S0033849424120017
- EDN: https://elibrary.ru/HNGIKG
- ID: 682384
Цитировать
Открытый доступ
Доступ предоставлен
Аннотация
Описана модель расчета параметров излучения плоского апертурного раскрыва в дальней зоне свободного пространства. Электромагнитное поле на апертуре задано полем первичной поляризованной волны, исходящей из точки возбуждения. Излучающая система представлена элементами Гюйгенса. Верификация достоверности результата расчетов проведена на уровне согласования с фундаментальными физическими принципами, с аналитическими расчетами, а также с результатами эксперимента. При возбуждении антенны произвольным электрическим импульсом время расчета параметров излучения во временной, пространственной и в частотной области составляет единицы минут. Расчетная модель снабжена интерфейсом в стиле MS Windows.
Полный текст
Об авторах
В. Е. Осташев
Объединенный институт высоких температур РАН
Автор, ответственный за переписку.
Email: ostashev@ihed.ras.ru
Россия, Ижорская ул., 13, стр. 2, Москва, 125412
Список литературы
- Марков Г. Т., Сазонов Д. М. Антенны. М.: Энергия, 1975.
- Skulkin S. P., Turchin V. I. // IEEE Trans. 1999. V. AP-47. № 5. P. 929.
- Skulkin S. P., Lysenko N. A., Uskov G. K., Kascheev N. I. // IEEE Antennas and Wireless Propagation Lett. 2019. V. 18. № 5. P. 1036. http: doi.org/10.1109/LAWP.2019.2908455
- Skulkin S. P., Lysenko N. A., Uskov G. K., Bobreshov A. M. // IEEE Antennas and Wireless Propagation Lett. 2020. V. 19. № 9. P. 1516. http: doi.org/10.1109/LAWP.2020.3008116
- Kурушин А. А., Пластиков А. Н. Проектирование СВЧ устройств в среде CST Microwave Studio. М.: МЭИ, 2011.
- Банков С. Е., Курушин А. А. Расчет излучаемых структур с помощью FEKO. М.: НПП «Родник», 2008.
- Вайнштейн Л. А. Электромагнитные волны. 2-е изд. М.: Радио и связь, 1988.
- Осташев В. Е., Ульянов А. В., Федоров В. М. // РЭ. 2020. Т. 65. № 3. С. 234.
- Осташев В. Е., Ульянов А. В. // РЭ. 2021. Т. 66. № 11. С. 1.
- Lee R. T., Smith G. S. // IEEE Antennas and Propagation Magazin. 2004. V. 46. № 1. P. 86.
- Осташев В. Е., Ульянов А. В. // РЭ. 2023. Т. 68. № 12. С. 1149.
- Авдеев В. Б. // Радиотехника. 1999. № 6. С. 96.
- Fedorov V. M., Efano M. V., Ostashev V. Ye. et al. // Electronics. 2021. V.10. № 9. Article No. 1009101. https://doi.org/10.3390/electronics10091011
- Введенский Б. А., Аренберг А. Г. Распространение ультракоротких радиоволн. М.: Сов. радио, 1938.
- MIL-STD-464C «Electromagnetic Environmental Effects Requirements for Systems». Wright-Patterson: AFB, 2010. 165 p. http://everyspec.com/MIL-STD/MIL-STD-0300–0499/MIL-STD-464C_28312.
Дополнительные файлы
Доп. файлы
Действие
1.
JATS XML
2.
Рис. 1. Блок-схема преобразования энергии электрического импульса в излучение: Г – генератор, Ф – фидер, А – антенна.
Скачать (55KB)
3.
Рис. 2. Геометрия области формирования излучения.
Скачать (87KB)
4.
Рис. 3. Схема макета апертурной антенны.
Скачать (97KB)
5.
Рис. 4. Импульс возбуждения антенны (1) и энергия импульса (2).
Скачать (64KB)
6.
Рис. 5. Напряженность электрического поля импульса излучения в H-плоскости раскрыва при углах отклонения от оси ДН антенны 0 (а), 10 (б), 20 (в) и 30 град (г): сплошная линия – расчет, штриховая – эксперимент.
Скачать (139KB)
7.
Рис. 6. Нормированные ДН макета антенны: 1 – МДН; 2 – ЭДН (сплошная линия – расчет, маркеры – эксперимент).
Скачать (59KB)
8.
Рис. 7. Импульс возбуждения (а), ДН круглой синхронной апертуры (б, кривая 1), доля энергии излучения η(φ) внутри конуса с углом раскрыва ±φ (б, кривая 2).
Скачать (73KB)
9.
Рис. 8. Диаграмма направленности антенны (1) и доля энергии излучения η(φ) внутри конуса с углом раскрыва ±φ (2).
Скачать (70KB)
10.
Рис. 9. Нормированная зависимость энергии Qэф от размера апертуры при Rвоз = 0.5 (1), 0.75 (2) и 1 м (3): сплошная линия – апертура квадратная, пунктир – круглая.
Скачать (67KB)
11.
Рис. 10. Импульс возбуждения антенны в форме моноцикла (а) и Гаусса (б).
Скачать (81KB)
12.
Рис. 11. Нормированная зависимость энергии Qэф для круглой апертуры, возбуждаемой с расстояния Rex = 0.75 м радиоимпульсом (1), импульсом моноцикла (2) и Гаусса (3).
Скачать (70KB)
13.
Рис. 12. Параметры направленности излучения синхронной (а) и оптимальной апертуры (б) одного диаметра: 1 и 2 – нормированные диаграммы МДН и ЭДН; 3 – доля энергии излучения внутри телесного угла с раскрывом ±φ.
Скачать (129KB)
14.
Рис. 13. Доля энергии возбуждения ИС, излучаемая в пространство: 1 – возбуждение апертуры радиоимпульсом, 2 – импульсом моноцикла, 3 – импульсом Гаусса; сплошные линии – возбуждение синхронное; маркеры – возбуждение апертуры импульсами вида 2 и 3 несинхронное и неоднородное (из точки А в пределах угла наблюдения апертуры 30°).
Скачать (79KB)
