260.8 Kb.Название Дата09.04.2012Размер260.8 Kb.Тип Содержание Смотрите также: На правах рукописиКОРЮКИН Александр НиколаевичКАЧЕСТВЕННЫЙ АНАЛИЗ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ СИСТЕМ ПРОСТЫХ АНТЕННСпециальность 05.12.07 Антенны, СВЧ устройства и их технологииАВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наукМосква 2008г.Работа выполнена на кафедре Антенных устройств и распространения радиоволн Московского энергетического института (Технического университета)Научный руководитель: доктор физико-математических наук, профессор ^ ПЕРМЯКОВ Валерий АлександровичОфициальные оппоненты: доктор физико математических наук КРЮКОВСКИЙ Андрей Сергеевич кандидат технических наук ОМАРОВ Геннадий СайфуллаевичВедущая организация ^ Институт Радиотехники и Электроники Российской Академии Наук Защита состоится 27 ноября 2008г. в 15.30 в аудитории А 402 на заседании диссертационного совета при Московском энергетическом институте (Техническом университете) по адресу: 111250, г. Москва, ул. Красноказарменная, д. 17.Отзывы в двух экземплярах, заверенные печатью, присылать по адресу: 111250, Москва, ул. Красноказарменная, д.14, Ученый совет МЭИ (ТУ)С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МЭИ (ТУ)Автореферат разослан 21 октября 2008г.Ученый секретарь диссертационного совета кандидат технических наук, доцент Т.И. Курочкина.^ ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность темы. Среди различных классов антенн особую роль играют элементарные излучатели. К ним относятся элементарные электрический и магнитный вибраторы, рамки, щелевые излучатели и т.д. Из элементарных излучателей, в свою очередь, можно составить такие антенны, как турникетная антенна (скрещенные электрические диполи) и элемент Гюйгенса (скрещенные магнитный и электрический диполи), а также формировать антенные решетки. Теория излучения элементарных антенн, начатая работой Г. Герца, подробно разработана для гармонического режима излучения. Однако до сих пор недостаточно исследована структура ближних полей систем элементарных антенн при произвольном соотношении амплитуд и фаз токов. Во второй половине ХХ века появились новые направления исследований, связанных со сверхширокополосными (СШП) и сверхкороткими импульсными (СКИ) сигналами. Первое из этих направлений возникло в связи с изучением процессов воздействия мощных электромагнитных (ЭМ) импульсов, возникающих при ядерном взрыве, на работу радиосистем, и моделирования этих процессов (работы К.Баума и др.). Появились работы по применению СШП и СКИ сигналов в радиолокации, что потребовало развития соответствующих методов измерений и расчета (работы Х. Хармута и др., Ю.Л.Астанина и А.А.Костылева, И.Я. Иммореева, В.В.Крымского, В.Б.Авдеева и др.) Определение поляризации СШП сигналов было предложено в монографии А.И. Козлова, А.И.Логвина, В.А.Сарычева. Большое внимание было уделено экспериментальному исследованию излучения антеннами СШП сигналов (работы А.Ф.Кардо-Сысоева, В.И.Кошелева и др.). Вопросы подповерхностной радиолокации, в том числе использование для этой цели СШП и СКИ сигналов, рассматривались в работах Д. Даниэлса, А.Ю.Гринева и др. Применение СШП и СКИ сигналов стимулировало развитие теории антенн, поскольку подходы, развитые ранее для квазимонохроматического режима, либо не годились, либо были недостаточно эффективными при анализе излучения СШП и СКИ сигналов. Традиционный для квазимонохроматических сигналов метод анализа излучения антенн, основанный на частотном преобразовании Фурье, может быть использован для расчета характеристик антенн и в случае СШП сигналов. Однако при этом возникают две трудности. Первая вычислительная - даже на современных персональных компьютерах время расчета характеристик реальных антенн для СШП сигналов может достигнуть недопустимо больших значений. Вторая трудность принципиальная. Заключается она в том, что трудно получить понимание процессов нестационарного излучения антенн, используя частотный метод и суммируя большое число частотных гармоник полей. Чтобы обойти упомянутые трудности, потребовалась разработка прямых пространственно временных методов расчета полей антенн, возбуждаемых импульсными токами. Прямые пространственно временные методы можно разделить на две группы: аналитические и численные. Основным аналитическим методом является метод запаздывающих потенциалов, позволяющий найти выражения для полей антенн в свободном пространстве в виде интегралов по объему сторонних токов, а в случае простых антенн замкнутые выражения для полей в элементарных функциях. С методической точки зрения обратим внимание на применение теории катастроф в задачах электродинамики. Согласно В.И.Арнольду теория катастроф представляет собой совокупность приложений теории особенностей дифференцируемых отображений (Х.Уитни) и теории бифуркаций динамических систем (А.Пуанкаре, А.А.Андронов). Теория особенностей дифференцируемых отображений в приложении к электродинамике получила развитие в работах Д.С.Лукина, А.С.Крюковского, Е.А.Палкина с соавторами. Основное направление этих исследований изучение высокочастотных асимптотик ЭМ полей численно-аналитическими методами. В работах Д.С.Лукина с сотрудниками были введены специальные функции волновых катастроф, дана их классификация, изучены различные приложения этих функций в задачах излучения антенн и распространения сигналов, в том числе СШП, в неоднородных диспергирующих и поглощающих средах. Другая ветвь теории катастроф базируется на анализе физических процессов в различных системах, описываемых обыкновенными дифференциальными уравнениями (ОДУ) и в этом смысле относится к качественной теории динамических систем, развивавшейся А. Пуанкаре и А.А.Андроновым. С помощью этой теории в электродинамике исследовались процессы распространения волн в линейных и нелинейных средах. В настоящей работе поставлена задача теоретического исследования методами качественной теории ОДУ ЭМ полей, создаваемых системами элементарных излучателей (элемент Гюйгенса, турникетная антенна). ЭМ поле комбинации диполей определяется замк
Качественный анализ электромагнитных полей систем простых антенн
Качественный анализ электромагнитных полей систем простых антенн
Комментариев нет:
Отправить комментарий