Электродинамический анализ излучающих устройств на ребристых структурах тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.03 ВАК РФ

На правах рукописи

I

Курносенко Виталий Николаевич

ЭЛЕКТРОДИНАМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ИЗЛУЧАЮЩИХ УСТРОЙСТВ НА РЕБРИСТЫХ СТРУКТУРАХ

01.04.03 - радиофизика

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание учёной степени кандидата физико-математических наук

Ростов-на-Дону - 2003

Работа выполнена в Ростовском ордена «Трудового Красного Знамени» государственном университете

Научный руководитель: доктор физико-математических наук,

профессор Гальченко Николай Алексеевич

Научный консультант: кандидат технических наук,

старший научный сотрудник Стуров Александр Григорьевич Официальные оппоненты: доктор физико-математических наук,

профессор Лерер Александр Михайлович кандидат физико-математических наук Кульбикаян Баграт Хачересович

Ведущая организация: Таганрогский государственный

радиотехнический университет.

Защита состоится « 200/ г. в 14 часов на

заседании диссертационного совета Д 212.208.10 в Ростовском государственном университете ( 344090, г. Ростов-на-Дону, ул. Зорге, 5, РГУ, физический факультет, ауд. 247).

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке РГУ по адресу Ростов-на-Дону, ул. Пушкинская, 148.

Автореферат разослан « » сентября 2003 г.

Учёный секретарь

диссертационного совета Д 212.208.10 доктор физико-математических наук, профессор

Г. Ф. Заргано

щ

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ. Антенные решетки (АР) ограниченных (конечных) размеров занимают особое место в исследовании электродинамических характеристик излучающих структур. Наибольший интерес среди них представляют структуры с неэквидистантным расположением элементов. Неэквидистантные антенные решетки (НАР) позволяют реализовать электродинамические характеристики произвольного вида, которые находят широкое применение в антенной технике. Неэквидистантные отражающие решетки конечных размеров на основе ребристых структур являются основой для разработки широкополосных конструкций нового типа фокусирующих систем - плоских антенн (ПА), основные достоинства которых хорошо известны: ветроустойчивость, малая масса, низкая стоимость возможность скрытого размещения, удобство использования в мобильных установках.

Кроме того, ряд отличительных свойств антенных устройств на основе ребристых структур делает возможным их успешное применение для решения задач специального назначения. В частности, на основе ребристых структур достаточно легко можно реализовать антенны с высоким значением коэффициента усиления (использовать явление сверхнаправленности), а также частотно-селективные системы с требуемой эффективной площадью рассеяния (ЭПР) и шириной главного лепестка диаграммы направленности (ДН) в заданном диапазоне частот. Заметное снижение ЭПР данного класса ПА в рабочем и вне рабочего диапазона частот может бьггь положено в основу создания объектов с низкой радиолокационной заметностью и большой помехозащищенностью.

К простейшему типу НАР могут быть отнесены конечные периодические решетки, для которых нельзя применять теорему Флоке. Для анализа характеристик таких структур разработаны достаточно эффективные математические методы. Наиболее перспективные из них, матричные методы, определение характеристик АР сводят к решению граничной задачи для отдельного базового элемента.

ЦЕЛЬЮ РАБОТЫ является разработка матрично-электродинамических методов анализа неэквидистантных плоских антенных решеток на основе ребристых структур. Выявление основных физических закономерностей, определяющих формирование электромагнитного поля в таких структурах и создание на их основе эффективных методов параметрического синтеза излучающих устройств.

ОСНОВНЫЕ ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1. Разработка матрично-электродинамического анализа и параметрического

синтеза отражательных НАР ребристых структурах, включающих в себя решение следующих задач:

- определение обобщенной матрицы рассеяния базовых элементов и распределения поля в раскрыве НАР;

- решение ключевых задач дифракции электромагнитных волн для НАР;

- определение диаграммы направленности и эффективной площади рассеяния плоских антенных решеток.

2. Решение задач дифракции электромагнитных волн для НАР прямым методом интегральных уравнений.

3. Проведение исследования явления сверхнаправленности в отражательных антенных решетках на ребристых структурах.

4. Разработка методов параметрического синтеза широкополосных частотно-селективных структур - параболической зеркальной антенны на основе неэквидистантной запредельной ребристой структуры.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА диссертационной работы определяется поставленными задачами, методами их решения и впервые полученными результатами:

1. Разработан матрично-электродинамический метод анализа характеристик НАР и сложных антенных систем, когда рассматриваемое устройство представляется в виде многополюсной системы, состоящей из простых многополюсников, определение матрицы рассеяния которых, как и в случае периодических структур, сводится к решению соответствующих дифракционных задач для отдельного базового элемента.

2. Установлены закономерности зависимости фазы электромагнитного поля в раскрыве ребристых структур от угла падения Н - и Е - поляризованной плоской волны.

3. Разработан строгий электродинамический метод анализа НАР на основе прямого метода интегральных уравнений.

4. Разработана методика параметрического синтеза широкополосных НАР на ребристых структурах, проведено исследование явления сверхнаправленности, осуществлено моделирование широкополосных частотно-селективных структур.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ И РЕЗУЛЬТАТЫ. ВЫНОСИМЫЕ НА

ЗАЩИТУ.

1. Развитый матрично-электродинамический метод анализа НАР, использующих ребристые структуры. Разработанный метод построения обобщенных матриц рассеяния базовых элементов и распределения полей в раскрыве НАР.

2. Установленные в результате анализа электродинамических характеристик базовых элементов НАР физические закономерности, связанные с

зависимостью фазы распределения электромагнитного поля в раскрыве ребристых структур от угла падения плоской волны.

3. Предложенный принцип построения отраженных антенных решеток на ребристых структурах, обеспечивающих существование устойчивых режимов сверхнаправленного излучения.

4. Разработанная методика параметрического синтеза широкополосных частотно-селективных структур.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ РАБОТЫ. В работе получено решение задач практического конструирования широкополосных НАР и частотно-селективных отражательных структур, реализованы программы автоматизированного проектирования таких систем. На основе теоретических расчетов сделаны выводы о возможности использования переменнофазных антенных решеток для разработки антенн с большим коэффициентом усиления, а также при создании узкополосных изотропных излучателей или фокусирующих систем. Разработанные методы и программный комплекс представляет в настоящее время единственную возможность для конструирования НАР и частотно-селективных структур с оптимальными характеристиками, минуя дорогостоящую и длительную экспериментальную отработку. Данные программы могут применяться самостоятельно для разработки широкополосных антенн и совершенствования этих разработок с целью их практического использования в радиолокационных, радионавигационных системах и системах радиосвязи.

Разработанные программы были предназначены для использования в системах автоматизированного проектирования широкополосных НАР, частотно-селективных структур для ГП КОНСТРУКТОРСКОГО БЮРО "СПЕЦВУЗАВТОМАТИКА" и ФГУГГ'ВНИИ'Традиент". Внедрение результатов работы подкреплено соответствующими документами

АПРОБАТШЯ РАБОТЫ. Основные положения и результаты работы докладывались и обсуждались:

1. На VI -ой международной научно-технической конференции «Радиолокация, навигация, связь.», г. Воронеж, 2000 г.

2. На межрегиональной научно-практической конференции ФГУП"ВНИИ"Градиент" «Теория и практика создания радиотехнической аппаратуры в рыночных условиях», г. Ростов-на-Дону, 2002г.

3. На всероссийской научно-технической конференции «Излучение и рассеяние электромагнитных волн», г.Таганрог, 2001 г.

4. На VIII -ой международной научно-технической конференции «Радиолокация, навигация, связь.» г. Воронеж, 2002 г.

5. На международной научной конференции «Излучение и рассеяние электромагнитных волн». ИРЭМВ-2003, г.Таганрог, 2003г.

ПУБЛИКАЦИИ. По материалам диссертации опубликовано 9 работ.

ОБЪЁМ РАБОТЫ. Диссертация содержит 106 страниц машинописного текста, 73 рисунка, 2 таблицы и список литературы из 112 наименований на 11 страницах. Диссертация состоит из введения, пяти глав и заключения. Общий объём работы - 153 страницы.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ.

Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав и заключения.

ВО ВВЕДЕНИИ обоснована актуальность темы исследования, сформулированы цель и основные задачи работы, показана её практическая значимость, изложено краткое содержание работы и основные положения, выносимые на защиту.

В ПЕРВОЙ ГЛАВЕ проведён обзор и краткий анализ существующих методов анализа НАР на основе ребристых структур. Сделан вывод о необходимости разработки матрично-электродинамического метода анализа и параметрического синтеза НАР.

ВО ВТОРОЙ ГЛАВЕ излагаются основные принципы матрично-электродинамического метода расчета НАР на основе ребристых структур.

Метод основан на представлении НАР в виде многополюсной схемы, состоящей из простых многополюсников, определение матриц рассеяния которых, как и в случае периодических структур, сводится к решению соответствующих дифракционных задач для отдельного автономного блока (АБ) решетки. Основным моментом реализации данного подхода является определение обобщенной матрицы рассеяния (ОМР) базовых элементов излучающей структуры, дескрипторы дифракционных режимов которых включают в себя непрерывный спектр волн.

При построении математической модели НАР представляется условно разделенной на АБ, соединенные виртуальными каналами. Прототипом электродинамической модели используемых АБ является плоский волновод, нагруженный бесконечным фланцем. На рис. 1 изображен фрагмент разбиения решетки на АБ.

При определении дескрипторов дифракционных режимов п-го АБ используется принцип вторичной декомпозиции. Для этого в рассмотрение кроме парциального АБ (Рис. 2 б) вводиться рекомпозиционный базовый элемент - электродинамическая структура в виде решётки из двух тождественных плоских волноводов, расстояние между которыми соответствует толщине ребра реальной структуры (Рис. 2 а).

4 6 4

1 2 1 2

0 * X

3 5 3

а) б)

Рис. 2. Базовые элементы НАР

Матрица рассеяния 5 х рекомпозиционного базового элемента (соединения многополюсников) выражается через матрицы рассеяния Б* парциального многополюсника, соответствующего п-ому АБ.

Реализация испытательных режимов для базового и рекомпозиционного элементов - независимое возбуждение плеч 3 и 4 - с учетом условия взаимности и унитарности многополюсников, позволила получить систему нелинейных уравнений относительно искомых элементов парциальной матрицы рассеяния , решение которой в приближении одноволнового режима волн в плоском волноводе (в плече 3) получено в замкнутом виде:

¿74=4п/(«зх5),

535

П = 1-($и)2> |5,Я2(Т)|2 =1-|^|2 -|5,Р3|2 -|.Ь2>)|2, (1)

I Р\2 I РI2 р р ,.13 14 .

<р{- =<р{. +агСО^(± ' )' ¿н - . 14 - +¿24 .

П 11| | 12|

о'' _ I с' \oid-где | Ат | - скалярные величины.

Значение элементов матрицы рассеяния Я базовых элементов с короткозамыкателями, на основе метода квази-виртуальных многополюсников, определяется при помощи соотношений:

Р ( Р Г Р Р Р

=5ц +^13/ Д> 522 = 1' 'У14=514+513Л?34>

р = -екр(-ИуН), Д = р[1•

Полученные соотношения позволяют обобщить матричную теорию возбуждения нерегулярных волноведущих структур к анализу открытых электродинамических структур - НАР. Для этого НАР конечных размеров представляется в виде каскадного соединения АБ (Рис. 3). Плоскости Рп и Рп+1 на Рис. 3 совпадают соответственно с входами 1 и 2 п-го АБ (Рис. 2 б).

Рис. 3. НАР в виде каскадного соединения АБ.

В итоге, для определения электрического поля в раскрыве п-ой канавки НАР получено следующее выражение:

(0)£<«> _

■'Ц^'-ВД,

(3)

где с =1 -Н- поляризованная волна, <У =2-Е- поляризованная волна; X"(*) -собственные функции в разложении полей п-ого волновода.

Амплитудные коэффициенты '"'£>¡"'(-1-) при возбуждении НАР внешним линейным синфазным облучателем (сверху) определяется следующими выражениями:

«*£>Г (4)="'ОГ (4)+(4)+(-1-),

""С„5 4,"» +

Л,.

(4)

1- 50"("»{р"} '"оК (4.)т С+"(4)).

поле, определяемое переотражением падающей волны в п-й канавке от короткозамыкателя и раскрыва плоского волновода; ""Ц^- поле,

вызываемое отражением основных волн, определяемых элементами и п-й канавки от соседних канавок; ""О^,1- поле, определяемое возбуждением соседних канавок; А'"' и В1"1- соответствующие амплитуды прямых и обратных волн, определяемых особо для каждого из режимов; верхний знак в ( + ) соответствует Н-поляризации, нижний - Е - поляризации.

Аналогичные выражения получены для определения амплитудных коэффициентов ""¿»{"'(Т) при возбуждении НАР произвольным числом плоских волноводов (снизу).

При определении распределения электрического поля в раскрыве п-ой канавки НАР, в качестве базового элемента используется не полубесконечный плоский волновод с фланцем, а более общая модель - п плоский волновод с короткозамыкателем. Особенности применения матричного аппарата к открытой электродинамической системе эффективно преодолеваются введением понятия нормированной амплитуды падающей волны 1Х открытой структуры, учитывающей зависимость амплитуды поля падающей волны от расстояния.

Ключевым моментом в матрично-электродинамической теории НАР

является определение матрицы рассеяния Б базовых элементов. Решение этой

задачи сводится к рассмотрению электродинамических моделей показанных на

рис 2 а), б), возбуждение снизу (через волновод) и сверху плоской волной.

Используя метод частичных областей, рассматриваемый объем разбивается

плоскостью 2=0 на два объема. При (¿=0) считая, что касательное

электрическое поле Ег в апертуре известно, тангенциальные компоненты поля в

апертурах базовых элементов записываются с помощью дискретных типов волн

е волноводах (Ъ < 0), и на основе теоремы эквивалентности в терминах

непрерывных пространственных гармоник в свободном пространстве (г 5 0).

Сшивая магнитное поле на полной апертуре базовых элементов, получаем

интегральные (интегро-дифференциальные) уравнения для определения

искомой функции Ех в виде системы операторных уравнений.

Алгебраизация системы операторных уравнений реализуется методом

моментов. В итоге получены следующие СЛАУ:

возбуждение сверху (Н-поляризация)

одиночный плоский волновод в плоском экране: 0)С34+ £ 0)^ а,^ (5)

р=о

рекомпозиционный базовый элемент:

Р=о р=о ; (6)

р=О У У р=о

где элементы ^ур \р и известным образом выражаются через параметры

структуры. Аналогичные СЛАУ получены при возбуждении НАР снизу через плоский волновод, включая случай Е - поляризованных волн.

Полученное решение рассмотренных дифракционных задач позволяет определить ОМР базовых элементов НАР на основе (1) и соотношений:

<<т)р _(<7)/~ЭЗ < (о) С1_(<г)г.133 ,

^ЭЗ- 41 _1> ^ЗЗ- Ч] -1>

»X _(<г)/-.Е53 _(<Г)/-'134 (а) _(<т)у->Е54

'53 > 34 ^П > 54 "-И

11 >

Проведен расчет ОМР базовых элементов НАР. Достаточно высокая точность расчета элементов матрицы рассеяния (погрешность менее 1%) базового элемента - канавка без короткозамыкателя, обеспечивается учетом 12 -«-15 базисных функций. На основе развитого матрично-электродинамического подхода проведен расчет ДН излучения НАР (Р=50 см, 0=49.5 см, а=0.8 см, (1=0.1 см, А =2 см, N=55, ширина ДН облучателя 120°) профиль глубины канавок которой определяется в приближении метода геометрической оптики (Рис. 4).

Расхождения в значениях уровня боковых лепестков ДН можно объяснить конечными размерами экспериментальной модели, а также не учетом влияния зависимости ОМР базовых элементов от угла падения плоской волны на профиль НАР и многократных переотражений падающей плоской электромагнитной волны между облучателем и раскрывом антенны на гики излучения.

В ТРЕТЬЕЙ ГЛАВЕ производиться разработка метода параметрического синтеза НАР с учетом зависимости фазы формируемого базовым элементом поля в раскрыве антенны от угла падения плоской волны и строгого электродинамического анализа НАР на основе прямого метода интегральных уравнений.

В основу развитого в предыдущей главе матрично-электродинамического метода анализа НАР положено предположение об одноволновом режиме волн в плоских волноводах (в плече 3 базового элемента) и отсутствии резонансных эффектов в ребристой структуре. Разработка корректных методов анализа и параметрического синтеза излучающих устройств на ребристых структурах требует оценки влияния такого предположения на характеристики излучения реальных устройств. В данной главе эта задача решается на основе

~7Т~ / * •

"»"ео ре- тичеекая

йко1 •»» ■■< " ал ь нч».?!

Рис. 4 ДН отражательной НАР; Н -поляризация.

электродинамического анализа НАР прямым методом интегральных уравнений.

Обобщение развитого в главе 2 решения дифракционных задач для рекомпозиционного базового элемента на случай рассматриваемой ребристой структуры приводит к следующей СЛАУ (возбуждение сверху): дифракция Н- поляризованных электромагнитных волн: Д0)с^0((1 Цр^б^сЖрН^А' 1 (1)сит)(1)5«™ = (1)г(«), (8)

дифракция Е- поляризованных электромагнитных волн: Р (2)сЗрт((2Цп)+^рС18ГрН(п)у » / £ (2)^*0 (2)дпт (9)

Р=1 * ' т=\ р-\ ^ ^

V = 0,1,2...Р, и = 1,2,.. .ЛГ.

Матричные элементы в (8), (9) легко определяются через

С)/г (<0й (о-)й соответствующие выражения для гур, \р и

Аналогичное решение получено для решения дифракционной задачи при возбуждении НАР через произвольное число плоских волноводов снизу.

Общий случай параметрического синтеза НАР представляет собой итерационный процесс постепенного уточнения профиля антенны. Он включает в себя: определение профиля НАР приближенными методами геометрической оптики и корректировку этого профиля, компенсирующую зависимость фазы распределение поля на раскрыве канавки от угла падения плоской волны с учетом взаимного влияния между канавками.

Необходимая корректировка профиля глубины канавок ДН^, определяется соотношением: Д//^ =(А/2тс)- где Ду/")- изменение

фазы в раскрыве п-ой канавки в составе реальной НАР при облучении ее под углом падения ср = 0 и ф = ф^ соответственно:

Д¥(")=¥(п)(ф(',))-ч,(',)(0). (10)

В общем случае эта задача является многопараметрической и требует исследования зависимости величины Д\|/ от размеров канавки а и Я, расстояния между канавками, длины волны и других параметров. Анализ результатов численного эксперимента показывает, что величина Ду слабо зависит от отношения (а/ X) и (Т/ А.), а также от характера изменения глубины окружающих канавок. При числе окружающих канавок больше шести (Ы >7)

Ду практически не зависит от увеличения числа окружающих канавок.

В работе сделан вывод о том, что в качестве модели рассматриваемого базового элемента в составе реальных НАР при возбуждении Н -поляризованной волной может служить средняя канавка антенной решетки из семи идентичных канавок, размеры которых соответствуют исследуемому

элементу. Интегральные характеристики - зависимость приращения фазы от угла падения <р приведены на рис 5.

Рис 5 Зависимости фазы в раскрыве канавки от угла падения луча.

Отличие рассмотренных выше «точных значений» Д®у/ от аналогичных результатов, полученных на основе матрично-электродинамического подхода, не превышает 1 + 3 %.

ДН излучения (Н - поляризация, / =15 ГГц) для указанной выше НАР приведены на рис. 6.

Рис. 6 Характеристики излучения НАР

Коррекция профиля глубины канавок НАР приводит к заметному уменьшению максимального уровня боковых лепестков и к сканированию луча на 10. Исследуемая НАР обеспечивает приемлемые характеристики излучения

в 30% полосе частот. Зонирование НАР- уменьшение глубины канавок превышающих значение 1-5Х, , на величины 0.5Х^ приводит к уменьшению

рабочей полосы частот до 20%. Оптимизация электрических характеристик облучателя может заметно улучшить характеристики излучения НАР в целом. В частности, проведенный численный эксперимент показал, что при сужении ДН облучателя от 120° до 40° максимальный уровень боковых лепестков НАР в диапазоне частот уменьшается на 1-3 дБ.

Важной особенностью исследуемой НАР является небольшое значение ЭПР и экспериментально установленная стабилизация ширины ДН в диапазоне частот с перекрытием 1.5 : 1, которая частично подтверждается расчетами.

В ЧЕТВЁРТОЙ ГЛАВЕ проводиться исследование явления сверхнаправленности в отражательных антенных решетках на основе ребристых структур.

В работе предложены возможные конструкции отражательных ребристых структур, в которых легко реализуется переменнофазное распределение поля в раскрыве АР, обеспечивающие существование устойчивых режимов сверхнаправленного излучения. Конструкция АР первого типа характеризуется чередованием глубины нечетного числа канавок от

3 5 13

Я . = -Хп до Я = -Хп и второго типа от Я . = -Хп до Я = -X ■ mm g 0 шах 8^ 4 0 шах 4 0'

Ä.Q- предполагаемая длина волны, на которой рассматриваемая структура

обеспечивает существование устойчивого режима сверхнаправленного излучения.

В общем случае задача формирования сверхнаправленных режимов излучения в АР с переменной глубиной канавок является многопараметрической и требует определения оптимальных размеров а и d при предлагаемых оптимальных значениях глубины канавок и Ятах. Задача

эта реализуется при достаточно малом шаге ДЯ.(МЯ^п =0.02) в широком

интервале частот с перекрытием 12 : 1. Более детальное исследование характеристики сверхнаправленного излучения полученной оптимальной конструкции АР выполнено в узком интервале частот с шагом М Я^п = 0.002

вплоть до 0.0001.

Полученные таким образом конструкции АР обеспечивают значения максимумов интенсивности зеркального излучения (режим сверхнаправленности) превышающих интенсивность излучения обычного режима в 4-30 раз в интервале частот с перекрытием 12:1 (Рис. 7 г), д), е)).

Выполнение описанного параметрического синтеза антенны -необходимый элемент в реализации оптимальной конструкции ребристой структуры. Полученное значение волны Хопт, на которой рассматриваемые оптимальные структуры обеспечивают существование устойчивого режима сверхнаправленного излучения заметно отличается от предполагаемого значения Х0: для структуры из 7 канавок Хопт на 19% превышает Х0 (для второго типа) и на 40 % меньше Х0 для первого типа АР.

Анализ фазового распределения поля показывает, что в структурах с переменной глубиной канавок я-режим в чистом виде не реализуется - режим сверхнаправленного излучения соответствует квази Я-режиму, когда отличие фазы от я: в соседних канавках может достигать заметной величины.

На Рис. 7 а) б) в) показаны диаграммы направленности соответствующих ребристых структур в режиме пика интенсивности зеркального излучения. Коэффициенты сверхнаправленности, определяемые отношением ширины ДН соответствующей гипотетической АР с равноамплитудным распределением в синфазном режиме к ширине ДН реальной АР в режиме сверхнаправленного излучения, для ребристых структур с переменной глубиной канавок приближается к величине равной 2.

Предложенные структуры с переменной глубиной канавок обладают принципиально важным свойством - устойчивостью режимов сверхнаправленного излучения. Этот вывод подтверждается проведенным численным экспериментом. Показано, что переменофазная АР с большим числом излучателей, может быть использована при создании равномерно излучающих, узкополосных, изотропных излучателей или фокусирующих систем.

Рис. 7 Характеристики излучения НАР в режиме сверхнаправленности; а), б), в) - ДН НАР в режиме сверхнаправленности, г), д), е) - частотная характеристика интенсивности излучения, ж), з), и) - конструктивные размеры ребристых структур для 7, 5, 3 канавок соответственно.

В ПЯТОЙ ГЛАВЕ разработан электродинамический метод параметрического синтеза частотно-селективных структур.

Использование ребристых структур при конструировании широкополосных плоских отражательных антенных решеток (глава 2-4) обобщено на случай отражательных структур с произвольной формой поверхности раскрыва. Такие структуры, с успехом могут применяться для существенного улучшения характеристик излучения многолучевой несимметричной зеркальной антенны, содержащей параболический отражатель и вынесенные из фокуса облучатели.

Для этого в многолучевой зеркальной антенне, отражатель выполняется в виде параллельных ребристых структур (Рис. 8 а)), кромки которых образуют параболическую поверхность. Расстояние между пластинами меняется по линейному закону от величины, меньшей или равной 0.5*^.1, до величины, равной 0.5*Х2, где и Х2="к^л соответственно минимальная и

максимальная длина волны рабочего диапазона частот.

Уменьшение эффективной поверхности отражателя с ростом частоты приводит к стабилизации ширины и уровня пересечения соседних ДН, и к уменьшению искажения формы главного лепестка. Корректная инженерная методика параметрического синтеза таких антенн требует учета зависимости фазы отраженной волны ребристой структуры от угла падения плоской волны.

Анализ результатов расчета интегральных характеристик - зависимость

приращения фазы д'^у от угла падения для канавки в составе запредельной

антенной решетки (N=7, Е - поляризация) показывает, что величина Д^у слабо зависит от наличия соседних канавок.

ДН излучения зеркальной антенны с корректировкой профиля зеркала,

компенсирующей зависимость приращения фазы Д^<|/ от угла падения, показана на рис. 8 б) сплошными линиями (пунктир - без корректировки профиля зеркала).

Анализ результатов расчета показывает, что наличие ошибки в фазовом распределении на раскрыве зеркальной антенны приводит на нижних частотах к увеличению уровня боковых лепестков и к смещению главного лепестка на величину больше одного градуса, что по техническим причинам зачастую является недопустимым. Коррекция профиля раскрыва зеркала приводит к уменьшению максимального уровня боковых лепестков на 4 дБ и практически исчезновению сканирования главного лепестка и «заплывания» минимумов излучения.

С уменьшением ширины главного лепестка роль коррекции профиля зеркала возрастает. Это подтверждается расчетом характеристик излучения зеркальной антенны, ширина канавок у которой уменьшена в двое по сравнению с рассмотренной раннее. Анализ провиденных расчетов показывает,

что данная антенна может работать в диапазоне частот с коэффициентом перекрытия 10:1 и более.

Е(дВ

<Р<ФМ)

а)

Рис. 8; а) Структурная схема многолучевой зеркальной антенны; б) ДН излучения частотно-селективной структуры.

В ЗАКЛЮЧЕНИИ сформулированы основные выводы и результаты, полученные в настоящей работе, намечены перспективы дальнейшего исследования.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ.

1 .Обоснована актуальность разработки матрично-электродинамических методов анализа неэквидистантных антенных решеток на основе ребристых структур конечных размеров.

2. Разработан эффективный метод определения обобщенных матриц рассеяния базовых элементов при возбуждении АР внешним линейным синфазным облучателем (сверху) или произвольным числом плоских волноводов (снизу) для Н- и Е - поляризованных волн .

3. Разработаны метод и алгоритмы расчета распределения поля в раскрыве НАР конечных размеров. Анализируется возможность обобщения полученных результатов на случай бесконечно протяженных структур.

4. Решены ключевые задачи дифракции электромагнитных волн для НАР, возбуждаемых Н- или Е- поляризованной волной. Проведен анализ результатов расчета основных характеристик базовых элементов решетки.

5. Получены формулы для расчета диаграммы направленности излучения неэквидистантных плоских антенных решеток на основе ребристых структур конечных размеров.

6. Проведен расчет характеристик излучения отражательной НАР и экспериментальная проверка в широком диапазоне частот (Н-поляризация). Проведено сравнение экспериментальных и теоретических результатов.

7. Обоснована актуальность разработки прямых методов интегральных уравнений для создания строгих электродинамических методов анализа неэквидистантных антенных решеток на основе ребристых структур.

8. Прямым методом интегральных уравнений решены задачи дифракции плоских Н - и Е - поляризованных волн на ребристых структурах.

9. Разработана методика параметрического синтеза отражательной плоской НАР с учетом зависимости распределения фазы поля на раскрыве антенны от угла падения плоской волны.

10. Установлена возможность использования незонированной НАР (Н -поляризация) в 30 % полосе частот и в 20 % полосе частот - зонированной НАР.

11. Установлена частичная стабилизация ширины ДН исследуемой НАР в диапазоне частот с перекрытием 1.5 + 1.

12. Показано, что использование НАР на основе ребристых структур при возбуждении их Н - поляризованной волной позволяет создать антенные системы с уменьшенным значением ЭПР в широкой полосе частот.

13. Предложены конструкции и исследованы характеристики двух типов ребристых АР, обеспечивающих существование устойчивых режимов сверхнаправленного излучения.

14. Разработана методика параметрического синтеза широкополосных частотно-селективных структур - параболической зеркальной антенны на основе неэквидистантной запредельной ребристой структуры (Е поляризация).

ЛИЧНЫЙ ВКЛАД СОИСКАТЕЛЯ. Все основные результаты работы получены автором самостоятельно. Автор принимал непосредственное участие в разработке теоретических и программных моделей и средств устройств плоских антенн на основе ребристых структур. Им созданы представленные в работе методики, алгоритмы и программные средства параметрического синтеза отражательной плоской НАР и параметрического синтеза широкополосных частотно-селективных структур. Автором проведены все представленные в работе расчеты и исследования.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНО В СЛЕДУЮЩИХ РАБОТАХ:

1. Гальченко H.A., Курносенко В.Н., Настаченко A.C., Стуров А.Г., Савеленко A.A. Расчет характеристик неэквидистантных антенных решеток на основе ребристых структур. // Радиолокация, навигация, связь: VII Международная научно-техническая конференция - Воронеж, 2000, т.2, с.1286-1293.

2. Гальченко H.A., Курносенко В.Н., Настаченко A.C., Стуров А.Г., Савеленко A.A. Матрично-электродинамический анализ неэквидистантных антенных решеток. // АНТЕННЫ, 4(50), 2001, с.68-72.

3. Курносенко В.Н., Нартов C.B., Савеленко A.A., Разработка широкополосных антенн линейной поляризации СВЧ диапазона. // Теория и практика создания радиотехнической аппаратуры в рыночных условиях: Тезисы докладов межрегиональной научно-практической конференции - Ростов-на-Дону, 2001, с. 26-27.

4. Гальченко H.A., Курносенко В.Н., Настаченко A.C., Савеленко A.A. Основные аспекты электродинамического анализа антенных решеток на основе ребристых структур. // Теория и практика создания радиотехнической i аппаратуры в рыночных условиях: Тезисы докладов межрегиональной научно-практической конференции - Ростов-на-Дону, 2001, с.25-26.

5. Гальченко H.A., Гальченко Г.А., Курносенко В.Н., Настаченко A.C., -, Электродинамический анализ антенных решеток конечных размеров на основе ребристых структур. // Излучение и рассеяние электромагнитных волн: Материалы всероссийской конференции ИРЭМВ-2001 - Таганрог, 2001, с.114-

115.

6. Гальченко H.A., Курносенко В.Н., Настаченко A.C., Стуров А.Г., Савеленко A.A. Широкополосность и радиолокационная заметность антенных решеток на основе ребристых структур. // Радиолокация, навигация, связь: VII международная научно-техническая конференция - Воронеж, 2002, т.З, с. 13281333.

7. Савеленко A.A., Курносенко В.Н., Нартов C.B., Лопатько Н.П., Стуров А.Г. Многолучевая зеркальная антенна. Уведомление о положительном результате формальной экспертизы о выдачи патента РФ по заявке № 2002101223/09 (000520) от 28.01.2002.

8. Курносенко В.Н., Электродинамический анализ ребристых структур с высокой помехозащищенностью и низкой радиолокационной заметностью. // Фундаментальные и прикладные проблемы современной техники: Сборник работ лауреатов конкурса молодых ученых имени академика И.И. Воровича, 7-ой выпуск - Ростов-на-Дону, 2003, с.44-51.

9. Гальченко H.A., Курносенко В.Н., Стуров А.Г. Электродинамический анализ излучающих устройств на ребристых структурах. // Излучение и рассеяние , электромагнитных волн: Труды международной научной конференции ИРЭМВ-2003 - Таганрог, 2003, c.l 11-114.

Отпечатано ПБОЮЛ Авдеевой М Ю. Свидетельство Ns 12617-ПР Подписано в печать 16.09 2003 г. Заказ № 05/09 Тираж 100 экз Объем 5 п л.

P1 47 3 9

Список сокращений.

Введение.

Глава 1. Литературный обзор.

Глава 2. Матрично-электродинамический анализ неэквидистантных антенных решеток на основе ребристых структур диэлектрических структурах.

2.1. Определение обобщенной матрицы рассеяния базовых элементов и распределения поля в раскрыве НАР.

2.1.1. Возбуждение НАР плоской волной (сверху).

2.1.2. Возбуждение НАР через плоские волноводы (снизу).

2.2. Диаграмма направленности плоских антенных решеток.

2.3. Решение ключевых задач дифракции электромагнитных волн для НАР.

2.3.1. Дифракция Н-поляризованных электромагнитных волн.

2.3.1.1. Одиночный плоский волновод в плоском экране.

2.3.1.1.1. Возбуждение со стороны плоского волновода (снизу).

2.3.1.1.2. Возбуждение плоской волной (сверху).

2.3.1.2. Два тождественных плоских волновода в плоском экране (рекомпозиционный базовый элемент).

2.3.1.2.1. Возбуждение плоским волноводом, алгебраизация системы операторных уравнений.

2.3.1.2.2. Алгебраизация системы операторных уравнений при возбуждении плоской волной.

2.3.2. Дифракция Е-поляризованных электромагнитных волн.

2.3.2.1. Одиночный плоский волновод в плоском экране.

2.3.2.1.1. Возбуждение со стороны плоского волновода (снизу).

2.3.2.1.2. Возбуждение плоской волной (сверху).

2.3.2.1. Рекомпозиционный базовый элемент.

2.3.2.1.1. Возбуждение плоским волноводом (снизу).

2.3.2.1.2. Возбуждение плоской волной (сверху).4В

2.4. Анализ численных результатов расчета.

2.5. Основные аспекты параметрического синтеза НАР.

Глава 3. Электродинамический анализ и параметрический синтез отражательных НАР на основе ребристых структур.

3.1 Задача дифракции электромагнитных волн для НАР. Прямой метод интегральных уравнений.

3.2 Инженерная методика параметрического синтеза НАР.

3.3. Эффективная площадь рассеяния ребристых структур.

Глава. 4. Явление сверхнаправленности в отражательных антенных решетках.

Глава 5. Параметрический синтез широкополосных частотно-селективных структур.

Антенные решетки ограниченных (конечных) размеров занимают особое место в исследовании электродинамических характеристик излучающих структур. Наибольший интерес среди них представляют структуры с неэквидистантным расположением элементов. Неэквидистантные антенные решетки позволяют реализовать электродинамические характеристики произвольного вида, которые находят применение в антенной технике специального назначения, приборах СВЧ и КВЧ диапазона волн. В частности, фазированные антенные решетки с нерегулируемым размещением элементов представляют для разработчиков антенных систем значительный интерес благодаря ряду их отличительных свойств: отсутствию паразитных дифракционных максимумов, существенной ослабленности эффектов ослепления, экономичному использованию элементов. Неэквидистантные отражающие решетки конечных размеров на основе ребристых структур являются основой для разработки широкополосных конструкций нового типа фокусирующих систем - плоских антенн (Рис. 1), основные достоинства которых хорошо известны: ветроустойчивость, малая масса, низкая стоимость возможность скрытого размещения, удобство использования в мобильных установках.

В общем случае электродинамическая модель НАР конечных размеров является наиболее адекватной моделью тех или иных рассматриваемых реальных конструкций как плоских, так и невыступающих антенн, позволяя учесть влияние всегда существующих в них для оптимизации характеристик переходных элементов или обосновать допуски на конструктивные параметры устройств. К простейшему типу НАР могут быть отнесены конечные периодические решетки, для которых нельзя применять теорему Флоке.

Для анализа характеристик таких структур разработаны достаточно эффективные математические методы. Весьма перспективным для анализа НАР общего вида, является использование матрично-электродинамического метода, основанного на представлении НАР в виде многополюсной схемы, состоящей из простых многополюсников, определение матриц рассеяния которых, как и в случае периодических структур, сводится к решению соответствующих дифракционных задач для отдельного базового элемента решетки - автономного блока. Для углубленного исследования характеристик излучения НАР, разработан строгий электродинамический анализ НАР, который выполнен на основе прямого метода интегральных уравнений.

Рис. 1. Плоская отражающая антенна.

Однако анализ ряда особенностей применения данного метода к решению прикладных задач, имеющих специфические особенности в формировании структуры электромагнитного поля излучения, показал, что требуется строгое решение соответствующих дифракционных задач на основе прямого метода интегральных уравнений. Строгое решение дифракционных задач, позволяет исследовать излучение НАР на основе ребристых структур в режимах сверхнаправленного излучения и осуществить параметрический синтез частотно-селективных структур с эффективной площадью рассеяния на базе запредельных волноводов в заданном диапазоне частот. Заметное снижение ЭПР данного класса антенн в рабочем и вне рабочего диапазона частот может быть положено в основу создания объектов с низкой радиолокационной заметностью.

ЦЕЛЬЮ РАБОТЫ является разработка эффективных матрично-электродинамических методов анализа неэквидистантных плоских антенных решеток на основе ребристых структур. Выявление основных физических закономерностей, определяющих формирование электромагнитного поля в таких структурах и создание на их основе эффективных методов параметрического синтеза излучающих устройств.

ОСНОВНЫЕ ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1. Разработка матрично-электродинамического анализа и параметрического синтеза отражательных НАР ребристых структурах, включающих в себя решение следующих задач:

- определение обобщенной матрицы рассеяния базовых элементов и распределения поля в раскрыве НАР;

- решение ключевых задач дифракции электромагнитных волн для НАР;

- определение диаграммы направленности и эффективной площади рассеяния плоских антенных решеток.

2. Решение задач дифракции электромагнитных волн для НАР прямым методом интегральных уравнений.

3. Проведение исследования явления сверхнаправленности в отражательных антенных решетках на ребристых структурах.

4. Разработка методов параметрического синтеза широкополосных частотно-селективных структур - параболической зеркальной антенны на основе неэквидистантной запредельной ребристой структуры.

СТРУКТУРА РАБОТЫ:

Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав и заключения.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Материалы, представленные в диссертационной работе, содержат решение ряда научно-технических задач, связанных с проблемой электродинамического анализа излучающих устройств на ребристых структурах.

Ниже сформулированы основные результаты проведенной работы.

1.0боснована актуальность разработки матрично-электродинамических методов анализа неэквидистантных антенных решеток на основе ребристых структур конечных размеров.

2. Разработан эффективный метод определения обобщенных матриц рассеяния базовых элементов при возбуждении АР внешним линейным синфазным облучателем (сверху) или произвольным числом плоских волноводов (снизу) для Н- и Е - поляризованных волн .

3. Разработаны метод и алгоритмы расчета распределения поля в раскрыве НАР конечных размеров. Анализируется возможность обобщения полученных результатов на случай бесконечно протяженных структур.

4. Решены ключевые задачи дифракции электромагнитных волн для НАР, возбуждаемых Н- или Е- поляризованной волной. Проведен анализ результатов расчета основных характеристик базовых элементов решетки.

5. Получены формулы для расчета диаграммы направленности излучения неэквидистантных плоских антенных решеток на основе ребристых структур конечных размеров.

6. Проведен расчет характеристик излучения отражательной НАР и экспериментальная проверка в широком диапазоне частот (Н-поляризация). Проведено сравнение экспериментальных и теоретических результатов.

7. Обоснована актуальность разработки прямых методов интегральных уравнений для создания строгих электродинамических методов анализа неэквидистантных антенных решеток на основе ребристых структур.

8. Прямым методом интегральных уравнений решены задачи дифракции плоских Н - и Е - поляризованных волн на ребристых структурах.

9. Разработана методика параметрического синтеза отражательной плоской НАР с учетом зависимости распределения фазы поля на раскрыве антенны от угла падения плоской волны.

10. Установлена возможность использования незонированной НАР (Н - поляризация) в 30 % полосе частот и в 20 % полосе частот -зонированной НАР.

11. Установлена частичная стабилизация ширины ДН исследуемой НАР в диапазоне частот с перекрытием 1.5 * 1.

12. Показано, что использование НАР на основе ребристых структур при возбуждении их Н - поляризованной волной позволяет создать антенные системы с уменьшенным значением ЭПР в широкой полосе частот.

13. Предложены конструкции и исследованы характеристики двух типов ребристых АР, обеспечивающих существование устойчивых режимов сверхнаправленного излучения.

14. Разработана методика параметрического синтеза широкополосных частотно-селективных структур - параболической зеркальной антенны на основе неэквидистантной запредельной ребристой структуры (Е - поляризация).

1. Амитей Н., Галиндо В., By Ч. Теория и анализ фазированных антенных решеток. М. Мир, 1974, с. 455.

2. Воскресенский Д.И., Филипов B.C. Математическое моделирование и методы расчета ФАР // В кн.: Проблемы антенной техники. Под редакцией Бахраха Л.Д., Воскресенского Д.И. М.: Радио и связь, 1989, с.53-66.

3. Сазонов Д.М. Основы матричной теории АР // В кн.: Сборник научных методических статей по прикладной электродинамике выпуск 5 М.: ВШ, 1983, с.11Ы62.

4. Сазонов Д.М. и др. Волноводное моделирование бесконечных фазарованных антенных решеток // В кн.: Сборник научно-методических статей по прикладной электродинамике. Вып. 5 М.: ВШ, 1983, с. 23 - 56.

5. Gustincic J.J. The determination of active array impedance with multielement waveguide simulation // IEEE Trans, 1972, v. AP-20, №9. P., c.589-595.

6. Виниченко Ю.П., Леманский A.A., Митящев M.B. К расчету конечных антенных решеток // РЭ, 1980. т.25. № 7, с. 1397-1404.

7. Гостюхин В.Л. и др. Математическое моделирование волноводных антенных решеток конечных размеров. // Радиоэлектроника, 1981, Т.24, с.33-41.

8. Сестрорецкий Б.В. Пригода Б.А., Иванов С.А. Широкополосная плоская отражающая антенна с наклонным лучом // Ш Международная н.-т. конференция "Антенно-фидерные устройства, системы и средства связи " (Воронеж май -97), т.2 1997, с. 225-263.

9. Касьянов А.О.,Обуховец В.А. Управление токами в микрополосковой антенной решетке с нагруженными элементами // Радиотехника, 1995, с. 32-36.

10. Хзмалян А.Д. Анализ плоской конечной многоэлементной антенны из волноводных излучателей // Изв. Вузов. Радиоэлектроника, 1984, т.27, №2, с. 45-47.

11. Филиппов B.C. Обобщенный метод последовательных отражений в теории конечных численных решеток // Изв. Вузов. Радиоэлектроника, 1981, т.34, №2, с.26-32.

12. Максимов В.М., Сухарев И.Г. Расчет конечных антенных решеток на основе волноводного моделирования бесконечных ФАР // Изв. Вузов. Радиоэлектроника, 1987, т.30, №2, с.33-38.

13. Максимов В.М., Сухарев И.Г. Инженерный метод анализа конечных антенных решеток. // Изв. вузов. Радиоэлектроника, 1988, т.31, №2, с.33-38.

14. Максимов В.М., Сухарев И.Г. Синтез возбуждения входов излучателя ФАР по заданному амплитудно-фазовому распределению // Изв. вузов. Радиоэлектроника. 1993, т.36, №5, с.57-64.

15. Коваленко Н.В. Уравнения антенных решеток. // В кн.: Антенные решетки. Ростов: Изд. Ростовского университета, 1971, с.35-47.

16. Антенные решетки с укрытиями (анализ, синтез, оптимизация). Под редакцией Мануйлова Б.Д. Ростов: Изд. РВВКИУРВ, 1993: 340С.

17. Sharma M.G., Sanyal G.S. Admittance analysis of nonuniformily spaced phased arrays of waveguid apertures in a ground plane // ШЕЕ Trans, 1982, V. AP-30, №3, p. 432-437.

18. Мануйлов Б.Д., Шабловский B.M. Обратные электродинамические задачи для решетки волноводов, покрытых слоем диэлектрика конечной длины // РЭ, 1990, т.З5, с. 1426-1432.

19. Мануйлов Б.Д., Чернышев К.Н., Яковенко В.А. Сравнение интегральных характеристик конечных решеток плоских волноводов сдиэлектрическими вставками при Е- и Н- возбуждении. // Изв. вузов. Радиоэлектроника, 1990, т.ЗЗ, №1, с.98-101.

20. Мануйлов Б.Д., Яковенко В.А. Параметрический синтез решеток плоских волноводов с диэлектрическими вставками // Радиотехника, 1994, №2, с.55-59.

21. Васильев Е.Н., Охматовский В.Н. Влияние полубесконечного диэлектрического укрытия на характеристики излучения фазированной решетки // РЭ, 1997, т.42, №6, с.675-679.

22. Миллер Е., Поджио А. Применение метода моментов в электродинамических задачах // В кн.: Численные методы теории дифракции. Под ред. В.А. Воробьева М.: Мир, 1982, с. 9-78.

23. Воскресенский Д.И. и др. Автоматизированное проектирование антенн и устройств СВЧ. М.: Радио и связь, 1988, 240с.

24. Гальченко Н.А. Матрично-электродинамический метод расчета плоских антенн. // IV Международная н.-т. конференция Антенно-фидерные устройства, системы и средства связи (Воронеж-май-99). 1999.

25. Гальченко Н.А. Матричная теория возбуждения электромагнитных волн в нерегулярных волноводных структурах. // Изв. Вузов. Радиофизика 1997, т.40, №6, с.744-751.

26. Гальченко Н.А. Гальченко Г.А. Метод линейных автономных блоков в теории нерегулярных волноведущих структур. // Радиотехника и электроника, 1997, т.42, №10, с. 1201-1207.

27. Никольский В.В Никольская Т.И. Электродинамика и распространение радиоволн.-М.: Наука, 1989, 543с.

28. Левин Л. Теория волноводов. -М.: Радио и связь, 1981, 311с.

29. Миттра Р., Ли С. Аналитические методы теории волноводов. -М.: Мир, 1974, 323с.

30. Вычислительные методы в электродинамике. Под редакцией Миттры, 1977,485с.

31. Сазонов Д.М., Гридин А.Н., Мишустин Б.А., Устройства СВЧ М.: ВШ., 1981,295с.

32. Будурис Ж., Шеневье П. Цепи сверхвысоких частот. -М.: Советское радио, 1979, 286с.

33. Гальченко Н.А., Вартанян С.А. Принцип вторичной декомпозиции в матрично-электродинамической теории СВЧ устройств. // Международная научно-техническая конференция "Актуальные проблемы электронного приборостроения АПЭП-98", Саратов, 1998.

34. Гальченко Н.А. Принципы предельного поглощения в электродинамике импедансных излучающих структур // HI Международная научно-техническая конференция "Антенно-фидерные устройства, системы и средства связи". (Воронеж-май-97), т.1, 1997, с.56-64.

35. Гальченко Н.А. Настаченко А.С. Разработка матрично-электродинами-ческих методов расчета неэквидисантных антенных решеток конечных размеров. // VI Международная научно-техническая конференция "Электродинамика и техника СВЧ и КВЧ", Самара, 1999, с.85-86.

36. Шестопалов В.П. Метод задачи Римана Гильберта в теории дифракции и распространения электромагнитных волн. Издательство Харьковского университета, 1971,400с.

37. Шестопалов В.П., Литвиненко JI.H., Масалов С.А., Сологуб В.Г. Дифракция волн на решетках. Издательство Харьковского университета, 1973, 288с.

38. Шестопалов В.П., Сиренко Ю.К. Динамическая теория решеток. Издательство Наукова думка, 1989, 214с.

39. Фельд Я.Н., Свистунов Г.А., Кюркчан А.Г., Леоньтьев А.С. Дифракция электромагнитной волны на системе плоскопараллельных волноводов конечной длины // Радиотехника и электроника, 1973, т. 18, № 5, с.897-908.

40. Климов А.И., Пастернак Ю.Г., Юдин В.И. Дифракция волн на отражательной решетке с диэлектрическим слоем // Радиотехника и электроника, 1998, т.43, № 7, с.800-803.

41. Гальченко Н.А., Настаченко А.С. Матрично-эдектродинамический анализ решеток волноводного типа // IV Международная н.-т. конференция "Актуальные проблемы электронного приборостроения", Саратов, 2000, с. 12-16.

42. Гальченко Н.А., Кравченко А.В., Вартаньян С.А. Метод квазивиртуальных многополюсников в матрично-электродинамической теории СВЧ устройств. // Электродинамика и техника СВЧ и КВЧ, 1998, №3, -C.10.

43. Guo, Barton S.K. Phase Correcting Zonal Reflector Incorporating Rings // IEEE Trans, 1995, V. AP-42, N 4, p. 350-355.

44. Pozar D.M. Analisis of finite phased arrays of printed dipoles // IEEE Trans, 1985, V. AP-34, p. 635-640.

45. Skigin D.C., Veremey V.V., Mittra R. Superdirective Radiation from Finite Gratings of Rectangular Graves I I IEEE Trans, 1999, V.AP-47, №2, p.376.

46. Марков Г.Т., Чаплин А.Ф. Возбуждение электромагнитных волн. М.: Радио и связь 1983,295с.

47. Справочник по волноводам. М.: Советское радио, 1952,431с.

48. Сазонов Д.М., Гридин А.Н., Мишустин Б.А. Устройства СВЧ, М.: ВШ, 1981, 295с.

49. Broussaud G. and Spitz, "Superdirective supergain," Ann. Radioelect., 1960, vol. 15, p. 289-304.

50. Bloch A., Medhurst R. G., Pool S. D., and Knock W. E., "Superdirectivity," Proc. Inst. Elect. Eng., 1960, vol. 48, p.l 164.

51. Veremey V. V., "Superdirective antennas with passive reflectors," IEEE Antennas Propagat. Mag., Apr. 1995, vol. 37, p. 16-27.

52. Veremey V. V., Shestopalov V. P., "Superdirective radiation forming in antenna with passive resonant reflector," Radio Sci., 1991, vol. 26, p. 631636.

53. Veremey V. V., Mittra R., "Scattering from structures formed by resonant elements," IEEE Trans. Antennas Propagat., vol. 46, Apr. 1998, p. 494-501.

54. Fikioris G., King R. W. P., and Wu Т., "The resonant circular array of electrically small elements," J. Appl. Phys., 1990, vol. 68, p. 431-439.

55. Andrewartha J. R., Fox J. R., and Wilson I. J., "Resonance anomalies in the lamellar grating," Opt. Acta, 1977, vol. 26, p. 69-89.

56. Jovicevic S., Sesnic S., "Diffraction of a parallel- and perpendicular-polarized wave from an echelette grating," J. Opt. Soc. Amer., 1972, vol. 62, p. 865-877.

57. Andrewartha J. R., Derrick G. H., McPhedran R. C., "A modal theory solution to diffraction from a grating with semi-circular grooves," Opt. Acta, 1981, vol. 28, p. 1177-1193.

58. Li L., "Multilayer modal method for diffraction gratings of arbitrary profile, depth and permittivity," J. Opt. Soc. Amer., 1993, vol. A10, p. 2581-2591.

59. Depine R. A., Skigin D. C., "Scattering from metallic surfaces having a finite number of rectangular grooves," J. Opt. Soc. Amer., 1994, vol. All, no. 11, p. 2844-2850.

60. Skigin D. C., R. A. Depine, "The multilayer modal method for electromagnetic scattering from surfaces with several arbitrarily shaped grooves," J. Mod. Opt., 1997 vol. 44, p. 1023-1036.

61. Koichi I., Kenji O., Yoshihiro К. // ШЕЕ Trans. On Broadcasting, 1988, v. BC-34, N 4, p.457.

62. Sasarava Y., Osima Y., Sakura K. et.al. // IEEE Trans, 1988, v. AP. 36., N9, p.1221.

63. Ando M., Sakuria R., Gato N. // IEEE Trans, 1986, V. AP 34, N 10, p. 1269.

64. Гальченко H.A. Общий метод решения задач возбуждения электромагнитных волн в открытых многослойных диэлектрических структурах. // Изв. Вузов. Радиофизика, 1999, т. 42, № 5, с.459 467.

65. Юханов Ю.В. Характеристики рассеяния зеркальных антенн с импедансным рефлектором. // Всероссийская научно-техническая конференция, "Излучение и рассеяние электромагнитных волн" ИРЭ MB- 2001, Таганрог 2001, с.37-39.

66. Величко А.В., Юханов Ю.В. Частотные свойства импедансных структур. // Всероссийская научно-техническая конференция, "Излучение и рассеяние электромагнитных волн" ИРЭ MB- 2001, Таганрог 2001, с.79-81.

67. Obukhovets V.A. The Problems of Constructive Synthesis of Reflector Arrays. Telecommunications and Radio Engineering. Begell Hause, Inc., USA, vol. 54, Nu.2, 2000, p.70-81.

68. Гальченко H.A., Вартаньян С.А. Разработка электродинамических методов расчета печатных вибраторных антенн, использующих многослойные диэлектрические структуры. // Изв. Вузов. Радиофизика, 1999, т.42, № 6.

69. Терешин О.Н., Седов В.М., Чаплин А.Ф. Синтез антенн на замедляющих структурах. М.: Связь, 1980.-136 с.

70. Lee К.С. and Chu Т.Н., "A circuit model for antenna array coupling effects," in IEEE Antennas Propagat. Soc. Int. Symp., CA, June 1995, p.946-949.

71. Максимов В.М., Абриталина О.В., Сухарев И.Г. Многочастотная антенна, SU 1603463 F1,19.12.88, Опубл. 30.10.90, Бюл. № 40.

72. Сазонов Д.М. Антенны и устройства СВЧ. М.: Высшая школа, 1988, 432 с.

73. Савеленко А.А., Курносенко В.Н., Нартов С.В., Лопатько Н.П., Стуров А.Г., Многолучевая зеркальная антенна. Уведомление о положительном результате формальной экспертизы о выдачи патента РФ по заявке № 2002101223/09 (000520) от 28.01.2002.

74. Марков Г.Т., Сазонов Д.М. Антенны. М.: Энергия, 1975, 528 с.

75. Петров Б.М. Электродинамика и распространение радиоволн.- М.: Радио и связь, 2000, 559 с.

76. Ананьин Э.В., Ваксман Р.Г., Патраков Р.Г. Методы снижения радиолокационной заметности // Зарубежная радиоэлектроника. 1999, №4/5, с.5-21,

77. Терешин О.Н. Радиотехника и электроника. 1960, т.5, № 12, с. 1944.

78. Кк>ркчан А.Г. Связь между антеннами в присутствии ребристых структур. // Радиотехника и электроника, 1977, №7, с. 1362-1373.

79. Вайнштейн Л.А. Электромагнитные волны. М.: Сов. Радио, 1957.

80. Бененсон Л.С., Кюркчан А.Г., Суков А.И. Развязка антенн при помощи периодических структур. // Радиотехника и электроника, 1992, с.77-89.

81. Topic in Carrent Physics. V/ 22. Electromagnetic Theory of Gratings / Ed/ R/ Petit/ Berlin, Heidelberg. N.Y.: Springer, 1980.

82. Chung S.L., Kong J.A.// Proc. IEEE, 1981, V. 69, #9, p.l 132.

83. Вайнштейн Л.А., Суков А.И. Дифракция на периодической (волнистой) поверхности: Препринт №8 (380), М.: ИРЭ АН СССР, 1984.

84. Шестопалов В.П., Кириленко А.А., Масалов С.А., Сиренко Ю.К. Резонансное рассеяние волн. Т.1. Дифракционные решетки. Киев: Наук. Думка, 1986.

85. Кюркчан А.Г., Зимнов М.Х. Связь между антеннами на цилиндре в присутствии ребристых структур. // Радиотехника и электроника, 1985, с.2308-2315.

86. Михайлов Т.Д., Сергеев В.И., Соломин Э.Н., Воронов В.А. Методы и средства уменьшения радиолокационной заметности антенных систем. // Зарубежная радиоэлектроника, 1999, № 4/5, с.54-59.

87. Кинг Р.У. Тай-цзунь. Рассеяние и дифракция электромагнитных волн.-М.; Изд-во ИЛ, 1962,193 с.

88. Hansen R.C., Microwave Scanning Antennas. New York: Acadera. 1966, vol. II, p. 216.

89. Miller E.K., "Model-based parameter estimation in electromagnetics: I -Background and theoretical development," Appl. Сотр. ElectromUeHeHcoeagn. Soc. Newslett, vol. 10, 1995, p. 40-63.

90. Mailloux R.J., Phased Array Antenna Handbook. Norwood, Artech House, 1994, p.325.

91. VanKoughnett A.L., "Mutual coupling effects in linear antenna array," Can. J. Phys., vol. 48, 1970, p. 659-674.

92. Borgiotti G.V, "Edge effects in finite arrays of uniform slits on a plane," IEEE Trans. Antennas Propagat., vol. AP-19, 1971, p. 593-599.

93. Skrivervik A.K. and Mosig J.R., "Finite phased array of microwave patch antennas: The infinite array approach," IEEE Trans. Antennas Propagat., vol. 40, Nov. May 1992, p.579-582.

94. Roscoe A.J. and Perrott R.A., "Large finite array analysis using in array data," IEEE Trans. Antennas Propagat., vol. 42,1994, p. 983-992.

95. Hansen R.C. and Gammon D., "A Gibbsian model for finite arrays," IEEE Trans. Antennas Propagat., vol. 44,1996, p. 243-248.

96. Chan K.K. and Chadwick K., "Accurate prediction of finite wave array performance based on infinite array theory," in IEEE Symp. Array Syst. Technol., Boston, MA, Oct. 1996, p. 150-154.

97. Brand Y., Skrivervik A.K., Mosig J.R., "An iterative array analysis," in J. Int. Nice Antennas (ША 1996), Nice, France. 1996, p. 683-686.

98. Jerri A.J., Introduction to Integral Equations with Applications. New York: Marcel Dekker, 1985, p. 124.

99. НО.Гальченко H.A., Курносенко B.H., Стуров А.Г. Электродинамический анализ излучающих устройств на ребристых структурах. // Излучение и рассеяние электромагнитных волн: Труды международной научной конференции ЙРЭМВ-2003 Таганрог, 2003, c.l 11-114.

100. Гальченко Н.А., Курносенко В.Н., Настаченко А.С., Стуров А.Г., Савеленко А.А. Матрично-электродинамический анализ неэквидистантных антенных решеток. // АНТЕННЫ, 4(50) , 2001, с.68-72.

101. ВЫЧИСЛЕНИЕ ИНТЕГРАЛОВ В НЕРЕГУЛЯРНОМ СЛУЧАЕ.