Сочетание асимптотического и численного методов при расчете характеристик выпуклой квазипериодической фазированной антенной решетки с учетом взаимного влияния излучателей произвольного типа

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Получены приближенные асимптотические выражения для парциальной диаграммы излучающего элемента и действующего коэффициента отражения квазипериодической выпуклой фазированной антенной решетки (ФАР) большого размера, использующие в качестве основы результаты численного решения для электромагнитного поля в единичной ячейке ФАР при периодических граничных условиях на боковой поверхности ячейки. Эти выражения могут быть использованы при создании математического обеспечения для моделирования таких ФАР с учетом взаимодействия излучающих элементов на основе сочетания прямых численных методов, таких как метод конечных элементов, для анализа поля в единичной ячейке ФАР с расчетом характеристик ФАР в целом по аналитическим асимптотическим выражениям. Приведены численные результаты применения метода для расчета характеристик многоэлементных ФАР: сферической ФАР щелевых излучающих элементов и конической ФАР щелевых и директорных излучающих элементов.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

М. В. Инденбом

Всероссийский научно-исследовательский институт радиотехники

Автор, ответственный за переписку.
Email: mindenbom@mail.ru
Россия, ул. Большая Почтовая, 22, Москва, 105082

Список литературы

  1. Воскресенский Д.И., Пономарев Л.И., Филиппов В.С. Выпуклые сканирующие антенны. М.: Сов. радио, 1978.
  2. Josefsson L., Persson P. Conformal Array Antenna Theory and Design. Hoboken: John Wiley and Sons Inc., 2006.
  3. Caronti A., Celentano S., Immediata S. et al. // 2016 IEEE Int. Symp. on Phased Array Systems and Technology (PAST). Waltham.15-8 Oct. N.Y.: IEEE, 2016. Article No. 7832540.
  4. Инденбом М.В. Антенные решетки подвижных обзорных РЛС. Теория, расчет, конструкции. М.: Радиотехника, 2015.
  5. Инденбом М.В. // РЭ. Т. 67. № 6. 2022. С. 546.
  6. Инденбом М.В. // Антенны. 2017. Вып. 3. С. 3.
  7. Инденбом М.В. // Журн. радиоэлектроники. № 9. 2020. https://doi.org/10.30898/1684-1719.2020.9.2
  8. Инденбом М.В. // Антенны. 2018. Вып. 1. С. 9.
  9. Jin J. Finite Element Method in Electromagnetics. N.Y.: Willey, 2002.
  10. Kogon A.J., Sarris C.D. // IEEE Antennas & Propagation Magazine. 2022. № 3. P. 59.
  11. Fulton C.J., Maikamali A. // IEEE Antennas and Propagation Magazine. 2015. № 3. P. 132.
  12. Фельд Я.Н., Бененсон Л.С. Основы теории антенн. М.: Дрофа, 2007.
  13. Инденбом М.В., Филиппов В.С. // Изв. вузов. Радиоэлектроника. Т. 21. № 2. 1978. С. 22.
  14. Инденбом М.В., Филиппов В.С. // РЭ. 1978. Т. 23. № 8. С. 1616.
  15. Федорюк М.В. Асимптотика. Интегралы и ряды. М.: Наука, 1987.
  16. Анютин А.П., Боровиков В.А. Равномерные асимптотики интегралов от быстроосциллирующих функций с особенностями внеэкспоненциального множителя. Препринт АН СССР: Ин-т радиотехники и электроники. № 42 (414). 1984.
  17. Орлов Ю.И. // РЭ. Т. 21. № 1. 1976. С. 62.
  18. Инденбом М.В., Скуратов В.А. // Радиотехника. 2021. № 5. С. 117.
  19. Крюковский А.С., Лукин Д.С., Палкин Е.А., Растягаев Д.С. // РЭ. 2006. Т. 51. № 10. С. 1155.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2. Рис. 1. Схематическое изображение выпуклой ФАР.

Скачать (72KB)
3. Рис. 2. Единичная ячейка выпуклой ФАР.

Скачать (137KB)
4. Рис. 3. Парциальная диаграмма аксиального щелевого элемента сферической ФАР, расположенного при ϑₙ = 72.3°, в сечениях θ = 44.3° (а) и θ = 50° (б) для φ-поляризации (1, 2) и θ-поляризации (3, 4): 1, 3 – по формуле (32); 2, 4 – по формуле (32) при ResM = 0.

Скачать (247KB)
5. Рис. 4. Парциальная диаграмма аксиального щелевого элемента сферической антенной решетки, расположенного при ϑₙ = 72.3° (dᵩ = 0.986λ), для θ = 90° (а) и θ = 60° (б) для φ-поляризации (1, 3, 5) и θ-поляризации (2, 4, 6): 1, 2 – пространственная волна (8); 3, 4 –асимптотика интегралов (32); 5, 6 – асимптотика и ДПФ (46).

Скачать (195KB)
6. Рис. 5. Парциальная диаграмма азимутального щелевого элемента конической антенной решетки при θ = 90° (а) и θ = 60° (б) для φ-поляризации (1, 2) и θ-поляризации (3, 4): 1, 2 – строгий метод; 3, 4 –асимптотика и ДПФ (46).

Скачать (164KB)
7. Рис. 6. Парциальная диаграмма аксиального директорного излучателя конической ФАР с треугольной сеткой (сечение θ = 90° ); aₙ = 11.5λ для φ-поляризации (1, 2) и θ-поляризации (3, 4): 1, 3 – пространственная волна (8); 2, 4 – асимптотика и ДПФ (46).

Скачать (96KB)
8. Рис. 7. Действующий коэффициент отражения конической ФАР аксиальных директорных излучателей при θ₀ = 90°: кривая 1 – aₙ = 11.5λ (dᵩ = 1.2λ); кривая 2 – aₙ = 9.2λ (dᵩ = λ).

Скачать (116KB)

© Российская академия наук, 2024