Математические модели сфероидальных спирально-рамочных излучателей

Автор: Табаков Д.П., Валиуллин Р.М.

Журнал: Физика волновых процессов и радиотехнические системы @journal-pwp

Статья в выпуске: 1 т.26, 2023 года.

Бесплатный доступ

В статье рассмотрены математические модели двух сфероидальных спирально-рамочных излучателей, построенные на основе общего подхода, предполагающего использование интегрального представления электромагнитного поля. Построение моделей осуществлялось в тонкопроволочном приближении. Внутренняя задача электродинамики сведена к системе интегральных уравнений Фредгольма 1-го рода. Решение полученной системы осуществлялось методом моментов с кусочно-постоянными базисными функциями и дельта-функциями в качестве тестовых функций. При этом осуществлялась локальная линеаризация образующих проводников рассматриваемых структур. Проведены исследования зависимостей распределений токов, входного сопротивления и характеристик излучения структур от частоты. Показано, что в рассматриваемых структурах возможно существование стоячих, бегущих и смешанных волн тока. Режим тока определяется волновыми размерами и геометрией структур и определяет характер поведения волнового сопротивления в диапазоне частот. Несмотря на схожую геометрию, характеристики рассмотренных структур имеют определенные отличия.

Еще

Спиральные антенны, рамочные антенны, интегральное представление электромагнитного поля, тонкопроволочное приближение, диаграмма направленности, входное сопротивление

Короткий адрес: https://sciup.org/140297874

IDR: 140297874   |   DOI: 10.18469/1810-3189.2023.26.1.38-48

Список литературы Математические модели сфероидальных спирально-рамочных излучателей

  • Рамсей В. Частотно-независимые антенны. М.: Мир, 1968. 176 с.
  • Драбкин А.Л., Зузенко В.Л., Кислов А.Г. Антенно-фидерные устройства. Изд. 2-е, доп. и перераб. М.: Сов. радио, 1974. 536 с.
  • Физический энциклопедический словарь / под ред. А.М. Прохорова. М.: Большая российская энциклопедия, 1995. 928 с.
  • Неганов В.А., Осипов О.В. Отражающие, волноведущие и излучающие структуры с киральными элементами. М.: Радио и связь, 2006. 280 с.
  • Аралкин М.В., Дементьев А.Н., Осипов О.В. Математические модели киральных метаматериалов на основе многозаходных проводящих элементов // Физика волновых процессов и радиотехнические системы. 2020. Т. 23, № 1. C. 8–19. DOI: https://doi.org/10.18469/1810-3189.2020.23.1.8-19
  • Осипов О.В., Почепцов А.О., Антипова Т.А. Электродинамика планарных отражающих структур с киральными слоями на основе тонкопроволочных спиральных элементов // Физика волновых процессов и радиотехнические системы. 2018. Т. 21, № 3. С. 59–65. URL: https://journals.ssau.ru/pwp/article/view/7019
  • Юрцев О.А., Рунов А.В., Казарин А.Н. Спиральные антенны. М.: Сов. радио, 1974. 223 с.
  • Mei K. On the integral equations of thin wire antennas // IEEE Transactions on Antennas and Propagation. 1965. Vol. 13, no. 3. P. 374–378. DOI: https://doi.org/10.1109/TAP.1965.1138432
  • Adekola S., Mowete A., Ayorinde A. Compact theory of the broadband elliptical helical antenna // European Journal of Scientific Research. 2009. Vol. 31, № 3. P. 446–490.
  • Чебышев В.В. Микрополосковые антенны в многослойных средах. М.: Радиотехника, 2007. 160 с.
  • Неганов В.А., Табаков Д.П. Математические модели цилиндрической спиральной антенны // Физика волновых процессов и радиотехнические системы. 2013. Т. 16, № 4. С. 79–86.
  • Стрижков В.А. Математическое моделирование электродинамических процессов в проволочных антенных системах // Математическое моделирование. 1989. Т. 1, № 8. С. 127–138. URL: https://www.mathnet.ru/rus/mm/v1/i8/p127
  • Неганов В.А. Интегральное представление электромагнитного поля геометрически киральной структуры // Физика волновых процессов и радиотехнические системы. 2012. Т. 15, № 4. С. 6–13.
  • Табаков Д.П. Об описании излучения и дифракции электромагнитных волн методом собственных функций // Известия вузов. Радиофизика. 2021. Т. 64, № 3. С. 179–191. URL: https://radiophysics.unn.ru/issues/2021/3/179
  • Бахвалов Н.С., Жидков Н.П., Кобельков Г.М. Численные методы. M.: Бином; Лаборатория знаний, 2008. 686 с.
  • Неганов В.А., Нефедов Е.И., Яровой Г.П. Электродинамические методы проектирования устройств СВЧ и антенн / под ред. В.А. Неганова. М.: Радио и связь, 2002. 416 с.
  • Табаков Д.П., Морозов С.В., Клюев Д.С. Применение тонкопроволочного интегрального представления электромагнитного поля к решению задачи дифракции электромагнитных волн на проводящих телах // Физика волновых процессов и радиотехнические системы. 2022. Т. 25, № 2. С. 7–14. DOI: https://doi.org/10.18469/1810-3189.2022.25.2.7-14
Еще
Статья научная