Решение задачи излучения для возбуждаемых волноводами Н-плоскостных структур методом произведения областей тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.03 ВАК РФ

РОСТОВСКИЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ГОСУДАРСТВЕННЫ.! УНИВЕРСИТЕТ

На правах рукописи

ПЬЯНКОВ Владтаар Паалоют

РШЕНИЕ ЗАДАЧИ ИЗЛУЧЕНИЯ ДЛЯ В03ЕУ2ДАЕ.ЧЫХ волноводом Н-ПЛОСКОСТНЫХ СТРУКТУР КЗГОДОМ ПР0ИЗВ2ДЕНИЯ ОБЛАСТЕЙ

01.04.03 - радяо$язика

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на солскение зпепоХ степени кавдэдата физико-мато.чаипе ских иаух

—

Ростоз-на-Дону 1991

Работа выполнена в Запоронском ордена "Знак Почета" ыэшностроителыюы институте вы. З.ЯЛубаря

Научный руководитель - доктор физико-математических наук, доценг В.П.Чуыаченко

0|идаальные оппоненты: доктор физако-матешгаческих наук Г.Я.Слешш, кандидат фазико-китематических . наук, доцент Н.А.Гальченко

Ведущая организация - Харьковский государственный университет

• Завдта состоится " 20- сыс н^Д 1991 г. в ^ чаооз на заседании специализированного совета К 063.52.11 в Ростовской государственной университете /344104, Ростов-на-Дону, лр. Стачк:,. 194, 1ЕМ физ-ки РТУ, аудитория 411 /.

С диссертацией козно ознакомиться в научной библиотеке РГУ / Ростов-на-Дону, ул. Пушкинская, 148 /.

Автореферат разослан " " 1991 р.

Ученый секретарь специализированного совета К СБЗ. 52.11

канд. физ.-цатеи. наук, доцент

Р

Г.Ф.Заргано

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

^ктуплыюс^ тест. В настоящее время раэштпе антенной техники связано с использование« эффективных численных методов "ри-. хладной электродинамики, поззолягетх заменить большую часть дорогостоящих натурных экспериментов математическим моделированием на ЭШ. В технике СШ в качестве облучателей''антенн, элементов, антенных решеток и самостоятельных антенн широко применяются разнообразные болноводныз излучатели к рупоры. Характеристики излучателя в значительной мере опрсделяятся его формой. 3 связи с этим весьма желательно, чтобы метода расчета кроме точности и экономичности обладали еще универсальностью, а именно, предоставляли возможность широкой вариации геометрии излучагцей структуры в рам- ' ках используемо;: математической модели. Указанные требования в обком противоречат друг другу. Имеющиеся в настоящее время методы анализа излучателей й соответствующее ЭВМ-программы в разной степени обладают этими свойствами. Среда них есть высокоэффективные, но и они ограничены в своих возможностях. Поэтому разработка и реализация па ЭВМ способов расчета, во все более приемлемой степени удовлетворяющих противоречивым требо:аюшм точности, экономичности и универсальности для какого-либо выбранного класса излучающих структур, являются по-презнеиу актуальными. 5

Среди излучающих систем можно.выделить достаточно широкий класс плоских структур, имеющих кусочно-линейный контур проводящих поверхностей. К этому классу относятся, например, открытый конец плоскопараллельного волновода и секторлальннй рупор. Волно-водныЯ излучатель или рулор не выходяг за рамки кусочно-лакеЛно-го класса при увеличении числа изломов станок, добавлении фланцев многоугольной формы, введении в раскрав полос или многоуголь-

л

них стершей и т.п. Ш>гоугальяая ко фор<ла придается элелинтам конструкции весьт часто в силу технологичности изготовления.

Для решения задет дифракции на произвольных многоугольных дхшцдрах и анализа плоскостных волноводных узлов с многоугольной границей соединительной полости £.П.Чумаченко предложен ыо-тод произведения областей (ПО). Метод относится к строгим, позволяет охватить все многообразие цилиндрических поверхностей с кусочно-линейным контуром, учитывает их специфику, в частности, налитое ребер и поэтощ эффективен для данного класса структур. Крош..того штод позволяет создашгь ЭЩ-програии, в котвршс количество учитываемых слагаешх в разложениях полей, необходимое д.яг требуемой точности, выбирается автоматически в зашей моста от геоматриц структуры.

Цель»-работа является:

а) развитие метода ПО на двумерные Н-плоскостные излучающие структуры» возбуждаемые -волноводам, с кусочно-линейныи контуром проводящих поварлгастей;

6} реализация метода в виде вычислительного алгоритма, предназначенного для расчета диаграмм направленности излучения и пара -.етров согласования с питающим волноводом;

в) применение разработанного алгоритма к решении задач излучения из открытого конца волноводов, рупоров различной конфигурации и более сложных "структур типа "рупор - шталлопласдаиа-тая линза" (рнс.1).

Научна^ цо^язв^. Для определения поля излучения двумерных структур с кусочно-линелшш контуром проводящих поверхностей, возбуадазмых волноводаш, лродложз но использовать мет од ПО. Для этого выполнено соответствующее модифицирование метода на случай излучения Е-аоляризоьанных волн. С помоцьа разработанного алгоритма на строгом алзктродинаьзсческом уровне исследованы ру-

Ряс. 2

поры нескольких типов к получены новые данные о их свойствах. А аыекко, проанализировано влияние толвдны стенок и Форш торцов Н-длоскосгного сектораального рупора на диаграмму направленности (да) излучения к параметры согласования (рис. 1д,а). Изучены применительно к Ш-плосксотяому свктормалыюм/ рупору возможности, диапазонные свойства и влияние на симметрия ДВ способа улучшения согласования рупора с волновадоы, предложенного О.П.Орсловым (рис. 1к). Дня коробчатого рупора (рис. 1и) получена зависимости параметров Дй и согласования от размеров коробки. При этой в зависимостях обнаружены ранее неизвестные особенности и найдены размеры коробка, при которых параметры да сравнительно стабильны в относительно шроком диапазоне частот. Впервые в строгой электродинамической постановке решены задачи излучения для коробчатого рупора с секторизльным переходом ог

I

волновода к корооке (рис. 1к) и структуры, состоящей из небольших соизмеримых с длиной волны рупора е 'метаяпоЕластинчатоа линзы, вынесенной из раскрыва рупора ие встроенной в него (рис. 1л-н).

Обоснованность и Еост^звепность. полученных в работе данных, определяется прежде всего тем, что задачи излучения решаются в строгой электродинамической постановке с общепринятыми в радиофизике идеализациямя. Показана правомерность математических действий, производившихся при выводе бесконечной системы линейных алгебраических уравнений (СЛАУ) относительно коэффициентов разложений полей, например, почленного дифференцирования и почленного интегрирования используемых рядов. Доказана теорема единственности решзния бесконечной СЛАУ и возможность ее решения методом редукции. Достоверность результатов расчетов подтверждается совпадением с имеющимися для структур (рас. 1 а-г,з) данным других авторов.

?

Практическая ценность. Полученные данные о свойствах исследованных структур позволяют утлубять понимание волновых протесов, протекающих в них, и могут бить непосредственно использованы при проектировании антенных устройств. Разработанный вычислительный алгоритм в силу своей универсальности в классе излучающих структур с кусочно-линейным контуром проводящих поверхностоЛ может представлять интерес для разработчиков САПР антенных сис- ■ тем СЩ. Дальнейшая его эксплуатация позволит изучить другие важные дри практики структуры, из затронутые в диссертации.

и обсузд&тось на 1-й Всесоюзно,! научно-технической конференции "Математические штоды анализа и опгалзацнп зеркальных антентг различного назначешш" (Свердловск, гарт 1989), 3-41 научно-технической конференции "Математическое моделирование и САПР радиоэлектронных систем С34 ¡¡а объемных интегральных схемах" ССуз даль, апрель 1989), 4-й школе-семинаре "Теория и математическое модели-рова.тае объемных интегральных схем СШ и КШ" (Алма-Ата, сентябрь

1989), семинаре "Объемные интегральные схеш и приемные устройства СШ диапазона"(Севастополь, ноябрь 1989), 10-м Всесоюзном симпозиума по дифракции д распространен:«) волн (йшнида, сентябрь

1990).

ДЙЖЕШШ- Основные материала диссертации опубликованы в 9 печатных работах.

Структура и объем таботн. «Диссертация состоит из введения, четырех разделов л заключения. Общий объем - 158 страниц; из них осиоэной текст составляет 102 страницы. Работа содержит 49 рисунков на 38 страницах, б таблиц, сллсок литературы из 125 названий на 14 страницах.

Основные результаты работы докладывались

СОДЗРКАКИ РАБОТУ

Зо язвлен;';; обоснована актуалыюотъ тгш диссертации, пред-' ставлены краткие обзоры пр'лпечяемих на практике конфигураций вэл-новодных излучателей рупоров и суцоствуацих методов ¡к анализа, определены цели работы, охарактеризовало ье содержание и сформулирован» основные положения и выводы, зыносише на защиту.

Пепян? поавящен развитии метода ПО прикештслько к

двумерным И-шюскостным излучавшим структурам с кусочно-ллпейным контуром идеально проводящие поверхностей, Еозбуздаежя плоскопараллельным волноводом к ккеюцин конечные разкзрц в рассматриваемо;! плоскости (рис. 2а). Стенки структуры могут быть толстыми и исчезаете тонкий.

Согласно ойцгпр::нлтоглу декомпозиционному подходу полагается, что да некотором расстоянии от открытого конца волновода (в плоскости М*) нзвзстны ашиитуда и фала возбуждающе! волны Н„0 к что противоположная конец волновода соединен с согласованной нагрузкой. Задача сводится к иахоздению в области излучения V компоненты электрического поля и=Е, ( см. рис. 2_), удовлетворяющей уравнению Хельмгольца

и + к1 и 'О (1)

(к«2х/л, - длина волны), грашчным условиям Дирихле

III -0, а, - и| (2)

, 'б 'ал* ма'

условиям излучения я Ыэйкснера. Здесь й - контур проводящих поверхностей структуры и участка, аолновода мавду плоскостью АА' г. открытым концом, и - компонента Еа внутри волновода,

и - К . £ Ви.р„ (%] ехрС-/„ хс), {3)

где V., ^ -^(м/а)'-*;1. о. - трипа волновода,

Л„ - зададка* коаптахенаг .агллс-уда воэбуздотей волга* Н№0,{в,,}-кодлеэтдт«* олроцелэ!'.;?» вэлгшк.

При рспс::п;: мназисй загаси (1)-(2) безразлично каково реаль-

^ л

поо распределение поля в областям "Ч и , ограяячекннх заякну-тагд: частям контур^ 511 АА' (си. рке. 2а). йоэтоху задачу (11 -(Г„)

' л Л

ьто~:го расширить, натребоЗсМ' вхполнеЪад уравнения (1) з к

однородного граглгутгогу уиоянч Дчр^хна о обеих сторон контура Разобьем ;;а пряуодиш:1нт;о заш-я , которые гюгут

сопр:ш:сат:>ея друг о другом только драЗнпки точками. Прикеяяя к областей V г«. V, вторую Фор;-глу Грина и учитывая, что 'и(?)=0 уНлЧ} (т.к. апертура АА' л ггзгзшгтшсхой ^оркуларовкв Ккрхго^п не нгиучает в обратном папрагл|?!г,'И), получаем:

) V г.п' э«1' ' ¡4 ' 1с (4й)

аа'

- - [[ <>«сг;/эи'] С¿С

где (г (г - фун;сся Грина двуизриого свободного пространства, и - трэд* к контуру 5 и АА' з точках регулярности, [Эи/гч] -скачок норкаяъной арохзводаоЗ и на ¿у . По флзкчсскоку скк-сцу пш'эграя в (4) - ноле эяетяура АА'. а - поле поверх~

лосшк токов оЗеих сторон яояоск ¿у . звено рассматривать кок зыролдог.н^^ ялллпс, со с точки зрзш-ш математикескол физик;: и^-Сг) - потенциал простого сдоя полосы ¿у , удовлетворяют Я интегрально^* равенству

-X 1

где - элллптическ&ч система координат, икектая фокусы

на концах звона , С^сл') - фунхяя Грина, обращающаяся в ноль на полосе ¿у, которуи, кап известно, к;ояно построить с помощью метода разделения переменных. --3 свойства непрерывности_ поля в однородной средо следует, что

и(7) У7бДД'. (С)

где ДД' - плоскость, секудая волковод мачду АА* *.'. открытым концом, описываемая уравнением эс,"Соиз<<{» рис. 2а).

Если и.-Сг)> эираоигь аз (46) ц подегозап в (5), а «(V) в (б) за.'.:е!П1ть на левую часть равенства (4а), то понятен система интегральных уравнений относительно неизвестных фуккций [

7?] и(ч) , но имэацая особенностей ы подынтегральных выражениях, у

° ( ■ —1 В силу непрерывности потенциалов простого слоя

на все:: плоскости они кредставлмы в виде рядов:

где се„, Ме"'- функции Натье, - половина даны с-зо-

на ¿- . Если подставить (3) а (9) з систему (7) -(3) и уравнение (7) спроектировать на базио функций уравнение

(3) 1!а базис то получится бесконечная СЛАУ второго

рода относительно неизвестных коэффициентов Т» Г^} разложений (3) ,(Э).

В раздела доказываются теорема единственности решения бесконечной СЛАУ и возможность ее решения методом редукция в случае, когда частота возбуждения не совпадает ни с одной резонансной

частотой области V, . Приводятся оцошсн скорости сходимости ря~ дол (3) и (9), из которнх следует правомерность юс почленного интегрирования почленного дифференцирования.

Во »тсрсм разладе описана реализация меюда ПО в виде вггше-лнтелъного алгоритма и приводятся результаты контрольных расчетов, Алгоритм яредаазияюя для расчета ДН излучения, коэф$ипп-онта отразекия Г (возбу^акщей волна в волноводе от аэлучакадзЗ структуры) и производных от них зэгачкн. Подтверждено расчетами, что количество слагаемых, которое необходимо учитывать в хяздом разложении (9) для доптняек'-я требуемой точности, определяется а основное дляноп соотштстяуэдего звена ¿у , а в разложении (3) в бо;ч.ц"Н1ство случаев достаточно учесть слагаемые, отпечатаю асе'.г распространяющим толам волн н верному затухавшему топу. Парздэтрк алгоритма пля всех дальнейшие расчетов б!Ш подобран« гак, чтебк значения нормированной Д1 по нолю з дальней зокз и модуль |Г| вычислялись пе хуке - 0,003 по абсолютной величине.

?• качестве тестозшс использованы задачи излучения из открытого ¡гонца волновода бзя рланца и с йланцем, с исмсгзакгце тонкими и толстыг.и стенками (рис. 1 а-в), из сэкторнального рупора и рупора с изломами, составленных". из бесконечно тонких стенок (рис.

1 г,з). Получено хорошие совпааэнпе результатов вычислений с данными других авторов, ч графической точаостья либо с точностью заложенной в программа.

На привдро открытого конца волновода конечно.1 етпш (рис.

2 б) подтворхьено продаокояеаае, что г.оаерхпостнке токи задней стенки настолько ¡¡лчгс.чми, что не влияют на Ш во всех направлениях. Вместо структуры рис. 26 мо-с-ю задавать структуру рис. 2з, что приводит к зхоксип: магашннх ресурсов. Структура рис. 2з во-обпе не ;пеот области Уг ; область излучения V охватывает и ту

А

часть плоскости, котороюраньше занимала Уг . Задик стенка ке

учитывалась при анализе всех структур рис. 1. Однако отметим, что ыоено представить структхры, у которых задняя стенка волновода играет существенную роль в дифракции. Структуру рис. 2в моямо рассматривать как структуру, получающуюся при "прокебрекении" поверхностным:! токами (вместе с несущей их поверхностью) ка гневней стороне стенок полубесконечкого волновода до расстояния а. от открытого конца. Получено, что структур рис. 2 6,з ъ отличие от JSH полубесконечного волновода имеют задний лепесток, ширина и уровень которого уменьшаются при увеличении tt . В рабочем даапа-зоне частот волновода при <¿> 0,6А, уровень заднего лечестка на выше -30 дБ и в секторе направлений. излучения от 0° до 135° диа-грчмл конечного и полубесконечкого волноводов созпада'от с высокой степенью точности. Модуль 1П практически: не зависит от cL .

Для Н-плоскостных структур, возс'уидаеьдк длинным волноводом, внешние поверхности стенок которого затенены в больпей мере, чем у открытого конца волновода без ¿лакца, рекокевдуэтся ограничиваться учетом конечного участка внешних поверхностей стенок волновода длиной порядка (0,5 l)X в рабочем диапазоне частот волновода. Дальнейшее увеличение длани учитываемого участка не приво— дят к существенным изменениям результатов расчетов. По крайней мере в секторе от 0° до 135° ДН вычисляется с достаточно высокой стзпенью точности при значениях (0,5 1)\ .

При расчете ЛЯ до методу НО с указанной выи® точностью, например, для структур рис. 1г с общей длиной контура & (з*5)Х затрачивается 2-3 мин. на Sá'.l ЕС-1033. При ьто:л решается редуцированная СЛЛУ порядка 20-23. Откатим, что для достижения такой ке цели методом интегральных уравнений с дроблением контура на элементарные отрезки, вдоль которых плотность поверхностного тока ..полагается постоянной, приходится решать СЛАУ в 3-4 раза большего порядка.

В третьем пр.зттела проводится с помощь» разработанного алгоритма исследование на строгом уровне э л е к? р одд н атач е с ки х свойств рупоров различных конфигурации (рис. 1 д-ж,к,х).

Для Н-секториалыюго рупора с толстыми стенками (рис. 1 д,е) установлено, что при толляке стенок дане стенок, боль-

шеЛ X , и угле раскрыва, большом 10°, модуль 1Г| отличается не более чем на 0,003 от модуля соответствующего рупора с исчезайте тонким; стенками в середине рабочего диапазона частот

волновода. Ширина ХЗ рупора с толсты?,и стенками уне, чем у рупора с исчезаэще тонкими Парана ДН рулсра рис. 1е на небольшую величину уже, чем у рупора рис. 1д. При увеличении размера раскрыва рупора С расхождение плеяду диаграмма:,:! руло роз рис. 1 г-е уменьшается и при В^ 1,5Х, л й 0,2Х модуль разности соотэетству-юшх значении нормированных В1 по полв не превышает 0,02 з сере-дане рабочего диапазона частот волновода.

Способ улучшения согласования рудора с волноводом путем сдвига противоположных стыков стенок волновода и рупора (рис. 1ж), предложении,! 0.П.Фроловым (1975) и исследовании,\ им экспериментально для Е-секториальных рупоров, в диссертационной работе изучается численно применительно к Н-плоскостно?лу секториальному рупору. Показано, что таким образом можно уменьшать модуль коэффициента отражения (в Н-плоскоста) в 5 раз. При отом способе направление максимального излучения не совпадает с осью рупора и сканирует с пзменешем частоты. Угол отклонения направления максимального излучения от оси рупора может достигать нескольких градусов (2° + 3°), что бшзаот существенно в случае использования рупора в качестве облучателя остронаправленшх апертурных антенн и следует учитывать при их юстировке. При одних размерах рупора главный лепесток ДН почти симметричен относительно налравлетя максимального излучения до уровня 0,1 мощности, при других размерах

становится явно несимметричным. Подтверждено, что указанный способ обладает сравнительной пкрокояолосносгью.

Дот коробчатого рупора (рис. 1и) подтверждена гипотеза, '«то длина коробки ¿*. определяемая из условия прогквофаэностп го.--:; пНм в расхрыяе:

//Л " //(-^-Т/САД)^ - ) (ю)

(где А - размер раскшва рупора), близка иэличине, при котороЗ ширина Д1 шиашальна. Расхождение между нага коаег достигать 0,1 X. При этом сооткегству.шле значения кирины ХЧ на уровне 0,1 мощности могут отлетаться друг от друга но более чем на 1°. При выполнении условия (Ю) получена завлспкэсг;: дадузмрпкк а'1 на уровне ОД ютдастп (епдокнке линии рис. 3), уровня бокового излучения (У8Л) (штриховые кривые рнс.З) и дадулл Г от величины Л. Эти аазиспглоста особенности в окрестное"«* значений Л, при когорта 1,1?,- I; 1,5(ввртекалышв атрнховые на рпс.З). Б указании х окрестностях модуль Т достигает какеш.ука. При увеличении А и втаттвт условия (10) происходи приближенно боковых: лепестков к главного КРпрамовк» излечения. ПаЗдэии размеры коробки, при которых модуль Г (в Н-плоскостп) практически равен гула. Чувствительность пвраштров Л! коробчатого рупора характеризует графою рис. '!, полрчетче при аэлачкнвх ¿М , оп;деленных па условия (10) при 0,'Л. Наибольший интерес могут представлять рупор;-;

с Л/а -- 2,3 и 2,4, ;п:е«тао относительно широкие диапазоны, ка кот< рнх Рс) не оолее а УБЛ ну внше -11 дБ. У рупора с А/а = 2,4 г тог диапазон смогши б сторону более згпзтех частот, чем у рупора с А/а = 2,3. Длч рупора с А/й =1 2,3 особо выделим интервал 0,72< < О/Л < 0,80, где сирина 20, ( и УК! сткосигадьно стабильны и равлы щх'дарпо 53° и -12 дБ.

Хяч коробчагкх рупоров с сокторшиьнык переходов от волновода к коробке (р:;с. 1к) рассчитаны Д| и папелзтря соглагоБоая.

Рис. 4

IG

С целью сравнения м отбора лучшего варианта производилось варьирование фор,"vEi и параметров поп-тура рупоров пр;: сохранении непзмен-пккп размеров коробка н/лаа oon;e:t длкшг к шрппьг рупора. В качестве исходных бзлк взяты ргзмэрк из-технической литературы.

Э чотзощо» газлело оешаотея в строгой олектродяналяческой постановке задача излучиния структур;-;, состоящей из сектори-алыюго р/лора :: кеталлопластакчатой яг.нзн, раэлзрк которых рав-н« вескашжм сяшэдзч длил золн Я . Лвнза вынесена из раскрьша рупора (рис. 1 л-м} нот встроена в к-зго (рис. Зн), имеет прелой-»

лявгг/м поверхность олйялткчсского ирораяк п тоскуя нецрвдоккяа-

й

сую. Структура рис. 1м кеодькатрвдпа, получается при сканировании Л! путем с&кщегсш рупора парпеккигулзфно ос;: лзкзи л поворота вокруг' фазового контра ток, чтобы ось рупора преходила через вершину .эллиптического npojw«.

jujui структура рис. 1л опредялзгнг гранки,;; применимости шроко всаользуспого на практике ;,:гтода йхрхгоаа, з котозоц рзспроделе-ше поля по рассрдау линза закается согласно законам геог-гатричес-i:o:i шггики. Уетадгавлаю, что мотод Кирхгофа дает зеекга груосе npHO.~Ui.o:ii'u'; з области оонозкх лепестков, в то;.? числе и .в тех на-иравлоапях, который аагеиона .танзол от яипооредствзаного излучения рупора, ä ойластя г» глазного лзлестка расхояаешго с даншак строгого г.-.зтода иизжшгояьво пр-ьраскрисо лкнзн разкоро;.; до 6?. . Поп дальнейшем згаоньзеша раскриьа похрошноств вкчислениЗ по шт-о ду Кирхгофа становится сукоствапной к в области главного лспестка Показана еозкознооть улучшения согласования структуры с кагаадзм волноводом при неухуднешп; характеристики излучения путем варьирования параметров линзк so дадоаояйя относительно рупора.

Для структуры рис. 1м на строгом уровне в основном подтверж-дени известные закономерности. Дня структуры рис. 1я получена точ кие значения уров}Ш бокового и задного излучения. Приведенные в

диссертации данные свидетельствуют о том, что следует ожидать хороших результатов на оснозо строгих методов олектроднн&млки при параметрической оптимизации по параметрам излучения структур "рупор - металлояласпш'гатзя линза" небольших размеров.

Ца расчет структур рас. 1л-м с обще;! длиной контура (12+19)Х затрачивается на ЭВМ EG-1033 10-25 мин. При зтоы решается СЛАУ порядка 70-100.

3 сфэрыулкрозанй основные результаты диссертаци-

онно! работы и намечены перспективы дальнейшего развитая теш.

ССНОШЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ШВОДй

1. Область приложения метода произведения областей расширена на двумерные К-плсскостше мзлучаювде структуры, возбуждаемые волноводами.

2. Метод произведения областей, применении! к указанным нз-лучаэдки структурам, реализован в виде вычислительного алгоритма, который универсален в классе структур, образованных идеально проводящими поверхностями о кусочно-линейным контуром, и предназьа-

а.

чен для ренета характеристик излучения и параметров согласования с питающим волноводом. Выработаны рекомендации по его практическому использованию.

3. Достоверность ir эффективность разработанного алгоритма подтварадены решением модельных задач и сравнением полученных данных с результатами других авторов.

4. Исследовали на строгом уровне электродинамические свойства Н-плоскостных- рупоров различных конфигураций, а именно:

1) изучено влияние толвднш стопок и формы их торцов на харак-териогики излучения и параметра согласования сеториального рупора;

¿Í изучены применительно к Н-гслоскостному секториальному рупору возможности способа улучшения согласования рупора с питаю-

изм волноводом за счет сдвига относительно друг друга противоположных стыков стенок волновода и рупора, диапазонность способа и его влияние на характеристики излучения;

3) получены зависимости параметров ДН и согласования коре бчатого рупора от размеров коробки. При этом в зависимостях обнаружены ранее неизвестные особенности. Найдены разкеры коробки, щ которых параметры Д1 обладают относительной стабильностью в некотором сравнительно широком диапазоне частот.

5. Впервые в строгой электродинамической постановке решена задача излучения для структуры, состоящей из соизмеримых с длиной волны секториального рупора и мсталлопластинчатой линзы эллиптического профиля, вынесенной из раскрыва рупора либо встроенной в не го. Установлены границы применимости метода Кирхгофа для задач такого вида.

Основной материал диссертации опубликован в работах:

1. Пьянков В.П., Чумаченко В.П. О решении задачи излучения из открытого конца двумерного волновода // Расчет и измерение характеристик объектов СШ техники: Сб. научи, тр. - Днепропетровсь ДГ/, 1988. - С. 60-62.

2. Дкатреик© В.Б., Пьянков В.П., Чуыаченко В.П. Решение двумерной задачи излучения из Н-плоскосткых рупорных антенных облучателей со сложным кусочно-линейным контуром Ц Первая Всесоюзн. научн.-техн. конф. "Математические методы анализа и оптимизации зеркальных антенн различного назначения", 6-10 марта 1Э89: Тез. докл. - Свердловск: ИММ УрО АН СССР, 1989. - С.138-139.

3. Дмагренко В.П., Пьянков В.П., Чумаченко В.П. Решение Н--плоскосгной задачи излучения двумерными рупорными антеннами с кусочно-линейным контуром и металлопластинчагой линзой // Математическое моделирование и САПР радиоэлектронных систем С Ш на объемных интегральных схемах (0Ж): Tea. докл. 3-й научн.-техн. кое]

Суздаль, 3-7 апреля 1989 / Под ред. Е.И.Нефедова. - М.: Радио и связь, 1989. - С.26.

4. Ддатренко В.П., Пьянков В.П., Чумаченко В.П. Od одном методе решения задачи дифракции в излучакда системах // Теория и математическое моделирование объемных интегральных схем (ШС) СШ и КШ: Тез. лекций, докл., сообщ. 4-й Всвсоюзн. иколы-сами-нара, Алма-Ата, 19В9 ) Под ред. Е. И. Нефедова. - Алма-Ата: Изд-во КГУ, 1989. - 4.2. - С. 15-16.

5. Пьянков В.П., Чумаченко З.П. Решение Н-плоскостной задачи излучения из двумерного рупора со сложным кусочно-линейным контуром // Изв.вузов. Радиофизика. - 1990. - Т.33, № о. - С. 60-1-610.

6. Кириленко A.A., Пьянков В.П., Чумаченко В.П. Электродинамический анализ металлоиластинчатой линзы, ослучаемой рупором, при электромеханическом сканировании // Квазиоптаческая техника миллиметрового и субмпллнмэтрового диапазонов волн: Сб. на/чн. тр. - Харьков: ИРЭ АН УССР, 1989. - С.95-102.

7. Пьянков В.П. Характеристики согласования и излучения двумерного несимметричного Н-шюскистного секгориального рупора // Электродинамика и устройства СШ. - .Днепропетровск: ДУ, 1991.

- С.58-62.

8. Пьянков В.П., Чумаченко В.П. Характеристики излучэнш. двумерного коробчатого рупора // Электродинамика и устройства СВЧ. - Днепропетровск: ДГУ, 1991. - С.6°-65.

9. Пьянков В.П., Чумаченко В.П. Характеристики излучения И-плоскостного рупора с маталлопластинчатой линзоЗ // Радиотех-[шка. -1991. - Т.46, 3. - С.70-72.

Подписано к печати 05.05.1991 г. Формат 60x84 1/16 Объем 1 л.л. ЗМИ, ротапринт. Заказ Л 188. Тираж 100 экз.

Типография

Запорожье