авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ  БИБЛИОТЕКА

АВТОРЕФЕРАТЫ КАНДИДАТСКИХ, ДОКТОРСКИХ ДИССЕРТАЦИЙ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ

Частотно – селективные системы на основе двойных металлических сетчатых структур.

На правах рукописи

ФЕРСМАН

Геннадий Александрович

ЧАСТОТНО – СЕЛЕКТИВНЫЕ СИСТЕМЫ

НА ОСНОВЕ ДВОЙНЫХ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ

СЕТЧАТЫХ СТРУКТУР.

Специальность 01.04.03. – радиофизика

Автореферат диссертации на соискание ученой степени

доктора физико-математических наук

Санкт – Петербург

2002

2

Работа выполнена в Санкт-Петербургском государственном техниче ском университете.

Официальные оппоненты:

Доктор технических наук, профессор Петрунькин В.Ю., Доктор физико-математических наук, профессор Тюхтин А.В., Доктор физико-математических наук, начальник сектора Штагер Е.А.

Ведущая организация: Военный университет связи, С-Петербург.

Защита состоится 25 апреля 2002 года в 15 часов на заседании диссер тационного Совета Д 212.229.01 в Санкт-Петербургском государственном тех ническом университете по адресу: 195251, Санкт-Петербург, Политехническая ул., 29, II учебный корпус, ауд. 257.

С диссертацией можно ознакомиться в фундаментальной библиотеке университета.

Автореферат разослан 18 марта 2002 года.

Ученый секретарь диссертационного Совета доктор физико-математических наук, профессор И.А.Водоватов ЧАСТОТНО - СЕЛЕКТИВНЫЕ СИСТЕМЫ НА ОСНОВЕ ДВОЙНЫХ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ СЕТЧАТЫХ СТРУКТУР.

Общая характеристика работы

Актуальность работы. Настоящая диссертационная работа посвящена электродинамике частотно — селективных металлических сетчатых структур и возможности их практического использования.

Во многих устройствах антенной техники, электроники сверхвысоких частот, радиорелейных линиях и других областях техники в настоящее время широко применяют сетчатые структуры - проволочные сетки с различной фор мой ячеек и разной конструкции (одинарные, двойные, плоские, искривленные и т. д.), а также перфорированные металлические поверхности.

Интерес к сетчатым структурам вызван объективными причинами. Во первых, как и сплошные металлические поверхности сетчатые структуры об ладают экранирующими (отражательными) свойствами;

но в дополнении к этому они с успехом могут быть использованы для создания поляризационных, замедляющих (ускоряющих) и частотно-избирательных электродинамических устройств. Во-вторых, многие системы с сетчатыми структурами имеют несо мненные достоинства конструктивного, эксплуатационного и экономического характера.

Электродинамические свойства металлических сетчатых структур за висят от густоты сеток и формы ячеек, от характера контакта между про водниками в перекрестиях ячеек, от направления падения волны и ее поляри зации, от формы сечения проводников и их материала. Кроме того, при опре делении электрических параметров того или иного устройства с сетчатыми структурами необходимо рассматривать конкретную систему возбуждения, форму поверхности сетки и т. д.

На практике часто используются сетки сложной конфигурации, например, образованные системами неортогонально перекрещивающихся проводников с неидеальными контактами в перекрестиях, решетки из радиально расходящихся проводников, структуры, образованные системами криволинейных проводни ков, расположенных на неплоской поверхности (например, сферические сетча тые экраны). Кроме того, в ряде случаев сетки располагаются вблизи границ раздела слоистых сред. В этих случаях решение дифракционной задачи прямы ми методами оказывается весьма затруднительным, так как структура электро магнитного поля вблизи поверхности сетки сложна.

Для решения подобного рода задач целесообразно применять метод ус редненных граничных условий, который позволяет непосредственно вычислять необходимые величины с нужной степенью точности, а не искать, как это обычно делается, решения, пригодные вблизи от проводников сетки, а затем уже переходить к приближенным соотношениям, которые и являются конечной целью расчета.

Однако, несмотря на большое многообразие одиночных сеток и на значи тельную широту их использования на практике, одиночные сетчатые структуры не дают возможности решить целый ряд электродинамических задач, связан ных с узкополосной частотной селективностью. Начатые работы по расчетам двойных сетчатых структур открыли целый ряд дополнительных свойств таких систем по сравнению с одиночными сетчатыми структурами. В цикле работ, даже в частном случае параллельных проводников, выявлены новые по сравне нию с одиночными сетками электродинамические свойства рассмотренных структур. Поэтому разработка общей методики и обобщение метода усреднен ных граничных условий расчета для двойных сетчатых структур актуальна как для решения задач электродинамики, так и для практического проектирования сетчатых устройств специального и общего назначения. Сказанное и определя ет актуальность темы диссертации.

Целью работы является разработка частотно-избирательных систем для электромагнитных волн на основе двухслойных металлических сеток.

Для достижения поставленной цели необходимо было решить следую щие электродинамические задачи:

• получить усредненные граничные условия на поверхностях двойной проволочной сетки при произвольном расстоянии между сетками;

• определить отражающие свойства двойной сетки, состоящей из пере секающихся проводников;

• определить ускоряющие и замедляющие свойства двойных проволоч ных сеток;



• выявить возможность снижения эффективной площади рассеяния пло ской антенной системы, укрытой частотно – селективной рассеивающей сетча той поверхностью;

• определить электродинамические характеристики антенной системы, укрытой частотно – селективной структурой.

Основным результатом выполненных исследований и представленных в диссертации является дальнейшее развитие метода усредненных граничных ус ловий для электродинамики двойных сетчатых структур, а также применение этого метода для решения ряда задач прикладной электродинамики.

Научная новизна диссертационной работы заключается в следующем:

• Впервые получены усредненные граничные условия на поверхно сти плоской металлической сетки, состоящей из тонких пересекающихся про водников с ячейкой в форме параллелограмма в присутствии другой парал лельной металлической сетки.

Найдена функция, учитывающая взаимное влияние сеток;

в отдельных ча стных случаях найденные усредненные граничные условия переходят в извест ные ранее.

• На основании усредненных граничных условий на поверхностях двойных сеток получены выражения для прошедшей и отраженной электро магнитных волн при произвольном угле падения электромагнитной волны и произвольной ориентации плоскости падения падающей волны относительно систем проводников сеток.

Получено значение коэффициента отражения электромагнитных волн от двойной сетки с квадратной ячейкой. Коэффициент отражения (при идеальном контакте в местах пересечения проводников) в этом случае не зависит от ори ентации плоскости падения относительно систем проводников (от угла ). На личие в коэффициенте отражения явно выраженных максимумов, близких к единице, и нулей позволяет сделать вывод о возможности использования двой ных сеток в качестве частотно-селективных поверхностей (ЧСП) или экранов с повышенными экранирующими свойствами (по сравнению с одиночными сет ками). Найдено условие радиопрозрачности двойной сетчатой структуры.

• Исследованы дисперсионные свойства системы из двух плоских проволочных сеток;

найдены уравнения для определения постоянной распро странения волн ТЕ- и ТН-типа между сетками и определены их критические длины волн.

• Оптимизирована форма частотно – селективной сетчатой структу ры, удовлетворяющей условию радиопрозрачности на рабочей частоте антен ной системы и снижающей эффективную площадь рассеяния на нерабочих час тотах волноводно – щелевой антенны (плоская волноводно – щелевая антенна в данном случае рассматривается в силу того, что она обладает наибольшими от ражающими свойствами по сравнению с антеннами другого типа). Данная структура представляет собой двойную сетчатую поверхность, состоящую из двух ортогонально пересекающихся цилиндров. В приближении физической оптики проведен расчет эффективной площади рассеяния такой частотно – се лективной сетчатой поверхности при различных параметрах сеток и цилиндри ческих поверхностей.





Рассчитаны зависимости эффективной площади рассеяния укрывающей системы (экрана) от углов падения электромагнитных волн при однопозицион ном и двухпозиционном исследовании экрана и от длины облучаемой волны.

Показано, что в случае металлического экрана (очень густых сеток) эффектив ная площадь рассеяния системы падает на 10 15 дБ.

• Проведен расчет диаграмм направленности в Е - и Н – плоскостях плоской волноводно – щелевой антенны большого (в длинах волн) размера, ук рытой рассеивающей частотно – селективной сетчатой структурой. Показано, что наличие частотно – селективной сетчатой поверхности перед раскрывом антенны увеличивает уровень бокового излучения антенны на 5 7 дБ по сравнению с диаграммой антенны без частотно – селективной сетчатой струк туры.

• В целях снижения эффективной площади рассеяния на рабочих частотах проведены расчеты ЭПР деформированной антенной системы, когда часть апертуры смещается вдоль излучения относительно другой части на чет верть длины волны, при разбиении апертуры антенны на две или на четыре равные части. В первом случае снижение эффективной поверхности рассеяния составляет - 3,4 дБ, а во втором - на –6,2 дБ.

Научная значимость диссертационной работы заключается в том, что полученные в ней усредненные граничные условия для двойных сетчатых структур позволяют значительно упростить решение задач с использованием двойных сетчатых структур и, тем самым существенно расширить круг элек тродинамических задач.

Практическая ценность диссертационной работы состоит в том, что ее результаты могут быть непосредственно использованы при разработках частот но-селективных экранов с целью создания экранирующих сетчатых систем с большими экранирующими свойствами или радиопрозрачных укрытий.

Результаты диссертационной работы могут быть использованы в учрежде ниях РАН (САО, ИПА), вузах (СПбГУ, СПбГТУ, МГУ), отраслевых институ тах (НИИ дальней радиосвязи, НИИ авиационных систем и др.) Апробация работы. Основные результаты доложены и обсуждены на следующих конференциях:

• XXV Всесоюзная Научно - техническая конференция “Антенны и устройст ва СВЧ”. Москва, 1987.

• I Всесоюзная Научно - техническая конференция “Устройства и методы прикладной электродинамики”. Одесса, 1988.

• I Всесоюзный Научно – технический семинар “Устройства и методы расчета зеркальных антенн”. Свердловск, 1989.

• Международной симпозиум по теории электромагнетизма. Швеция, Сток гольм. 1989.

• Всесоюзный научно-техническое совещание – семинар “Рассеяние электро магнитных волн”. Таганрог, 1989.

• X Международный симпозиум по электромагнитной совместимости. Поль ша, Вроцлав.1990.

• IV Всероссийская научно-методическая конференция. СПб, 2000.

• VI региональная конференция по распространению радиоволн. СПбГУ, 2000.

• VII региональная конференция по распространению радиоволн. СПбГУ, 2001.

Публикации. По материалам диссертации опубликована одна моногра фия [77], 23 печатных работы, получено 3 свидетельства на изобретение.

Структура диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, восьми глав, заключения и списка основной литературы, насчитывающей наименования. Общий объем диссертации 267 страниц, включая 123 рисунка и 7 таблиц.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Усредненные граничные условия на поверхности плоской густой сетки, со стоящей из пересекающихся тонких проводников, с ячейкой в форме парал лелограмма в присутствии другой параллельной сетки;

функция, учитываю щая взаимное влияние сетчатых поверхностей. Учет взаимного влияния сет чатых поверхностей необходим при расстояниях между сетками менее поло вины характерного размера ячейки.

2. Соотношения для коэффициентов прохождения и отражения электромаг нитных волн от двойной сетчатой структуры, полученные с помощью выве денных усредненных граничных условий, хорошо согласующиеся с резуль татами экспериментальных исследований, что доказывает адекватность ис пользования полученных усредненных граничных условий.

3. Дисперсионные свойства двойной сетчатой структуры, показывают возмож ность распространения электромагнитных волн между сетками с различны ми фазовыми скоростями (как меньше, так и больше скорости в свободном пространстве). Критические длины волн, полученные из условия распро странения электромагнитных волн вдоль сеток с использованием усреднен ных граничных условий, хорошо согласуются с результатами эксперимен тальной проверки, что также подтверждает адекватность математической модели.

4. Частотно-селективная сетчатая поверхность (экран), расположенная перед плоским раскрывом волноводно-щелевой антенны, обеспечивает снижение ее эффективной площади рассеяния на 16 дБ;

на рабочих частотах антенной системы экран радиопрозрачен за счет резонансных свойств двойной сетча той структуры.

5. Определено снижение коэффициента усиления и увеличения уровня боковое излучение волноводно – щелевой антенны при практическом изготовлении частотно – селективного сетчатого экрана со статистическими ошибками.

Среднее значение ошибок в рассматриваемых (наиболее часто встречаю щихся на практике) случаях равно нулю, а дисперсия 2 = 0,005 и 0,01.

6. Снижение радиолокационной заметности антенной системы на рабочей час тоте путем деформации апертуры. При этом эффективная площадь рассея ния снижается более чем на 6 дБ.

7. На основе двухслойной густой сетчатой структуры создана укрывающая система для антенны, работающей на двух частотах излучения, за счет про резания резонансных щелей в сетках.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновываются актуальность проблемы, формулируется цель и задачи работы и приводятся основные положения, выносимые на защи ту.

В первой главе получены усредненные граничные условия на поверхно сти плоской сетки, состоящей из тонких пересекающихся проводников с ячей кой в форме параллелограмма в присутствии другой параллельной сетки. Эти усредненные граничные условия получены при следующих ограничениях, на кладываемых на параметры сеток:

r0 a,b, dmax / sin, где dmax – максимальное расстояние между параллельными проводниками каж дой сетки, a и b – размеры ячейки сетки, - угол между системами проводни ков сетки, - длина волны.

Найдена функция, учитывающая взаимное влияние сеток;

в отдельных ча стных случаях найденные усредненные граничные условия переходят в извест ные ранее.

В конце главы произведена оценка погрешности расчетов электромагнит ных полей, которая связана с заменой дискретных токов проводов распреде ленными по поверхности сетки токами (усредненными граничными условия ми). Показано, что для достаточно тонких сеток (b/r0 10) максимальная по грешность становится малой величиной на расстоянии от сетки, равному при мерно половине периода сетчатой структуры.

Во второй главе на основании усредненных граничных условий на по верхностях двойных сеток получены выражения для прошедшей и отраженной электромагнитных волн при произвольном угле падения и произвольной ориен тации плоскости падения падающей волны относительно систем проводников сеток.

При произвольной ориентации плоскости падения электромагнитной волны (угла ) относительно проводников сетки получено значение коэффици ента отражения электромагнитных волн от двойной сетки с квадратной ячей кой, а для = 0, 2 получены значения коэффициентов отражения от двойной сетки с прямоугольной ячейкой. Наличие в зависимости коэффициента отраже ния от длины волны явно выраженных максимумов, близких к единице, и нулей позволяет сделать вывод о возможности использования двойных сеток в каче стве частотно-селективных сетчатых поверхностей (ЧССП) или экранов с по вышенными экранирующими свойствами (по сравнению с одиночными сетка ми).

Теоретическое исследование значений коэффициентов отражения от двойной сетки с учетом взаимного влияния между двумя сетками показало не обходимость этого учета при малых расстояниях между сетками. Не учет вза имного влияния может привести в ряде случаев к значительным погрешностям в определении коэффициентов отражения.

Экспериментальная проверка значений коэффициентов отражения по казала хорошее согласие с теорией.

Третья глава посвящена исследованию дисперсионных свойства систе мы из двух плоских проволочных сеток при распространении электромагнит ных волн между ними;

найдены уравнения для определения постоянной рас пространения волн между сетками для волн ТЕ - и ТН – типа. При распростра нении ТЕ - волны между сетчатыми поверхностями наблюдается увеличение фазовой скорости. Это не зависит от того, состоят ли сетки из параллельных проводов, или они представляют собой систему пересекающихся под прямым углом проводников. Данный результат для очень густых сеток переходит в из вестный ранее для распространяющейся ТЕ – волны в плоском волноводе.

Электромагнитная ТН - волна распространяется между сетками с прямо угольными ячейками с фазовой скоростью, которая может быть и больше и меньше фазовой скорости волны в свободном пространстве. Это зависит от па раметров системы и длины волны.

Найдены критические длины волн, которые совпадают для ТЕ - и ТН типов. Ускоряющие и замедляющие свойства сетчатых поверхностей провере ны экспериментально. Эксперимент показал хорошее согласие с теорией.

В четвертой главе оптимизирована форма частотно – селективной сет чатой поверхности, предназначенной для снижения эффективной площади рас сеяния плоской волноводно-щелевой антенны на нерабочих частотах и удовле творяющей условию радиопрозрачности на рабочей частоте антенной системы.

Данная поверхность представляет собой двойную сетчатую поверхность, со стоящую из двух ортогонально пересекающихся цилиндров.

В приближении физической оптики проведен расчет эффективной пло щади рассеяния такой оптимизированной частотно – селективной сетчатой по верхности при различных параметрах сеток и цилиндрических поверхностей.

Расчет проводился для двух видов оснований частотно – селективной сет чатой поверхности – квадратного и круглого. Рассчитаны зависимости эффек тивной площади рассеяния от углов падения электромагнитных волн при одно позиционном и двухпозиционном расположении экрана антенны и зависимости эффективной площади рассеяния от длины облучаемой волны. Показано, что даже в случае металлического экрана (очень густых сеток) эффективная пло щадь рассеяния системы падает на 16 дБ.

Учет сетчатости экрана в этой главе осуществляется с использованием усредненных граничных условий на сетках и полученных во второй главе ко эффициентов отражения от двойных сеток. Экспериментальная проверка про водилась на установке, в которой исследуемые образцы помещались на движу щуюся платформу и, благодаря доплеровскому сдвигу частот, рассеянное поле от исследуемых образцов отделялось от всевозможных отражений от местных предметов. Исследовались модели экрана с квадратным и круглым основанием и разной высотой экрана над основанием.

В пятой главе проведен расчет диаграмм направленности плоской вол новодно – щелевой антенны большого (в длинах волн) размера, укрытой рас сеивающей частотно – селективной сетчатой поверхностью. Расчет диаграммы направленности проводился методом касательной плоскости. Рассчитаны диа граммы излучения в Е - и Н – плоскостях для различных параметров частотно – селективной сетчатой поверхности;

из их анализа можно сделать вывод, что на личие частотно – селективной сетчатой поверхности перед раскрывом увеличи вает уровень бокового излучения антенны на 5 7 дБ по сравнению с диа граммой антенны без частотно – селективной сетчатой поверхности в случае «точного» изготовления экрана.

При изготовлении частотно – селективной сетчатой поверхности со слу чайными ошибками диаграммы излучения антенной системы искажаются, уве личивается боковое излучение и «замываются» нули и минимумы диаграммы.

В главе рассмотрены два варианта возможных фазовых ошибок частотно – селективной сетчатой поверхности: линейно независимых и коррелирован ных.

Шестая глава посвящена вопросам снижения эффективной поверхно сти рассеяния деформированной антенной системы, когда часть апертуры сме щается вдоль излучения относительно другой части на четверть длины волны при разбиении круглой апертуры на два полукруга или на четыре четверти кру га.

Снижение эффективной поверхности рассеяния при этом составляет - 3,4 дБ при делении апертуры пополам, и на –6,2 дБ при делении апертуры на четыре части. Экспериментальная проверка показывает удовлетворительное со гласие с теоретическими положениями.

В седьмой главе рассмотрена возможность создания двухчастотной частотно-селективной сетчатой поверхности путем прорезания резонансных щелей в густой сетчатой поверхности. Предполагается, что сигналы двух частот достаточно сильно разнесены друг от друга по частотам и поляризованы орто гонально. В этом случае наличие регулярных разрывов проводников сеток в виде узких щелей не нарушает условий прохождения электромагнитных волн с поляризацией поля, при которой электрический вектор параллелен щелям и щели не возбуждаются.

С другой стороны, решетки щелей относительно большой длины, проре занные в обоих слоях сеток, практически не влияют на частоту резонанса двух слойной структуры сетчатого типа, определяемую заданным расстоянием меж ду слоями при заданном размере ячейки и ширине проводника. Резонансная частота сохраняется для амплитудно-частотной характеристики обоих коэффи циентов прохождения.

Наличие щелей практически не изменяет угловые зависимости всех из меренных показателей двухслойной ЧСП, т.е. угловые зависимости амплитуд но-частотной характеристики целиком определяются двухслойной сетчатой ре зонансной структурой.

В заключении сформулированы основные результаты диссертационной работы:

1.Получены усредненные граничные условия на поверхности плоской сет ки, состоящей из тонких пересекающихся проводников с ячейкой в форме па раллелограмма в присутствии другой параллельной сетки.

Найдена функция, учитывающая взаимное влияние сеток;

в отдельных ча стных случаях найденные усредненные граничные условия переходят в извест ные ранее;

при малых расстояниях между сетками существенно сказывается взаимное влияние сеток, в ряде случаев могущее привести к значительному от личию результатов при различной ориентации проводников одной сетки отно сительно другой.

Произведена оценка погрешности расчетов электромагнитных полей, ко торая связана с заменой дискретных токов проводов распределенными по по верхности сетки токами (усредненными граничными условиями). Показано, что для достаточно тонких сеток (b/r0 10) максимальная погрешность становится малой величиной на расстоянии от сетки, равному примерно половине периода сетчатой поверхности.

2. На основании усредненных граничных условий на поверхностях двой ных сеток получены выражения для прошедшей и отраженной электро магнитных волн при произвольном угле падения и произвольной ориентации плоскости падения падающей волны и выражения для коэффициентов отра жения электромагнитных волн от двойной сетки. Коэффициент отражения для сетки с квадратной ячейкой не зависит от ориентации плоскости падения отно сительно систем проводников (от угла ).

Найдены условия радиопрозрачности двойных сетчатых структур для Е и Н падающих электромагнитных волн.

3. Исследованы дисперсионные свойства системы из двух плоских прово лочных сеток;

найдены уравнения для определения постоянной распро странения электромагнитных волн между сетками. Определены критические длины волн, которые совпадают для Е - и Н - типов.

4. Оптимизирована форма частотно - селективной сетчатой поверхности, удовлетворяющей условию радиопрозрачности на рабочей частоте антенной системы и снижающей эффективную поверхность рассеяния на нерабочих час тотах волноводно - щелевой антенны. Данная поверхность представляет собой двойную сетчатую поверхность, состоящую из двух ортогонально пересекаю щихся цилиндров. В приближении физической оптики проведен расчет эффек тивной поверхности рассеяния такой специальной частотно - селективной сет чатой поверхности при различных параметрах сеток и цилиндрических поверх ностей.

Учет сетчатости экрана осуществлялся с использованием усредненных граничных условий на сетках и полученных во второй главе коэффициентов отражения от двойных сеток. Показано, что на нерабочих частотах для круглой апертуры снижение эффективной поверхности рассеяния осуществляется более чем на 16 дБ.

5. Рассчитаны диаграммы излучения в Е - и Н - плоскостях для различных параметров частотно - селективной сетчатой поверхности;

из их анализа можно сделать вывод, что наличие частотно - селективной сетчатой поверхности перед раскрывом увеличивает уровень бокового излучения антенны на 5 - 7 дБ по сравнению с диаграммой антенны без частотно - селективной сетчатой поверх ности в случае «точного» изготовления экрана.

Рассмотрены два варианта возможных фазовых ошибок частотно - се лективной сетчатой поверхности: линейно независимых и коррелированных;

принимается, что случайная величина распределена по случайному закону с нулевым средним значением и дисперсией 2, не зависящей от координат. При 2 = 0,01 величина первого бокового лепестка увеличивается на 2,5 дБ в Н плоскости и на 5 дБ в Е — плоскости.

6. Проведены расчеты эффективной поверхности рассеяния деформи рованной апертуры антенной системы, когда часть апертуры смещается вдоль излучения относительно другой части на четверть длины волны при разбиении круглой апертуры на два полукруга или на четыре четверти круга. Снижение эффективной площади рассеяния при этом составляет - 3,4 дБ при делении апертуры пополам, и на-6,2 дБ при делении апертуры на четыре части.

7. Создана двухчастотная двойная металлическая сетчатая поверхность, которая реализована наличием регулярных разрывов проводников сеток в виде узких щелей. Решетки щелей относительно большой длины, прорезанные в обоих слоях сеток, практически не влияют на частоту резонанса двухслойной структуры сетчатого типа, определяемую заданньм расстоянием между слоями при заданном размере ячейки и ширине проводника. Резонансная частота со храняется для амплитудно-частотной характеристики обоих коэффициентов прохождения.

Наличие узких щелей практически не изменяет угловые зависимости всех измеренных показателей двухслойной частотно - селективной сетчатой поверх ности, т.е. угловые зависимости амплитудно-частотной характеристики цели ком определяются двухслойной сетчатой резонансной структурой. Все выше сказанное позволяет сделать вывод о перспективности предложенной электро динамической структуры в качестве двухчастотной ЧСП.

Все модельные задачи, рассмотренные в диссертационной работе, до ведены до численных результатов, которые приведены в виде графического ма териала. Это потребовало разработки вычислительных алгоритмов, написания и отладки программ, реализующих эти алгоритмы.

В приложении с помощью результирующего показателя производится оценка влияние изменения различных параметров системы (как в лучшую, так и в худшую сторону) на ее основные технические характеристики и сформули рованы основные результаты диссертационной работы.

Основные публикации по материалам диссертации 1. Астрахан М.И., Ферсман Г.А. Усредненные граничные условия и коэффици енты отражения двойной густой решетки тонких параллельных металличе ских нитей. Радиотехника и электроника, 1978. Т.23, №7. С.1359-1364.

2. Ферсман Г.А. Усредненные граничные условия для двойной густой решетки тонких пересекающихся проводников. Л., НИИ ЭИР, 1980, № 3 – 6634.

3. Астрахан М.И., Ферсман Г.А.. О расчете дифракционного поля излучателя, расположенного на сетчатой периодически неровной поверхности конечной длины. Рассеяние и дифракция радиолокационных сигналов и их информа тивность. Труды СЗПИ, Л.,1981. С. 30 – 35.

4. Конторович М.И., Астрахан М.И., Акимов В.П., Ферсман Г.А.. Электроди намика сетчатых структур. М.: Радио и связь. 1987. 134 с.

Астрахан М.И., Золотухина Н.М., Ферсман Г.А. Тезисы доклада на XXV 5.

Всесоюзной НТК. Москва, 1987.

6. Астрахан М.И., Ферсман Г.А. Применение двойных сетчатых поверхностей в зеркальных антеннах. Тезисы доклада на I Всесоюзной НТК “Устройства и методы прикладной электродинамики”. Одесса, 1988.

7. Астрахан М.И., Жуков А.Д., Королева Н.В., Ферсман Г.А. Тезисы доклада на I Всесоюзном НТС “Устройства и методы расчета зеркальных антенн”.

Свердловск, 1989.

8. Акимов В.П., Астрахан М.И., Ферсман Г.А. Тезисы доклада на Междуна родном симпозиуме по теории электромагнетизма. Швеция, Стокгольм.

1989.

9. Г.А.Ферсман. Л.А.Бабенко. Тезисы доклада на Всесоюзном научно техническом совещании – семинаре “Рассеяние электромагнитных волн”. Та ганрог, 1989.

10. Астрахан М.И., Акимов В.П., Ферсман Г.А. Тезисы доклада на X Междуна родном симпозиуме по электромагнитной совместимости. Польша, Вроц лав.1990.

11. Ферсман Г.А., Астрахан М.И., Ляпунова Н.М. Частотно-селективная по верхность. Заявка на изобретение № 4856710/09.Авторское свидетельст во.1991.

12. Ферсман Г.А., Бабенко Л.А., Королева Н.В. Эффективная поверхность рас сеяния экрана, образованного пересечением 2-х цилиндров. Рассеяние элек тромагнитных волн. Таганрог, 1991, вып 8. С. 90 – 94.

13. Астрахан М.И., Ферсман Г.А., Аксенова Т.А. Снижение обратного рассеяния плоской антенны за счет изменения ее профиля. Вопросы электромагнитной совместимости и расчета антенн и радиолиний. Военная академия связи, СПб, 1991. С. 86 – 93.

14. Ферсман Г.А., Бабенко Л.А. Эффективная поверхность рассеяния выпуклого сетчатого экрана специальной формы. Вопросы электромагнитной совмес тимости и расчета антенн и радиолиний. Военная академия связи, СПб, 1991. С. 93 – 100.

15. Астрахан М.И., Ферсман Г.А., Ляпунова Н.М. Частотно-селективная по верхность. Патент на изобретение №2012964. Госреестр изобретений.

15.05.1994.

16. Астрахан М.И., Ферсман Г.А., Ляпунова Н.М. Частотно-селективная по верхность. “Бюллетень изобретений”. 1994. №9.

17. Ферсман Г.А., Бабенко Л.А. Рассеяние электромагнитной волны частотно селективным выпуклым экраном конечных размеров. Радиотехника и элек троника. 1994. Т. 39, № 8-9. С. 1271 – 1276.

18. Астрахан М.И., Ферсман Г.А., Ляпунова Н.М. Двухчастотная сетчатая структура с резонансными щелями. Радиотехника и электроника. 1994. Т. 39, № 10. С. 1476 – 1479.

19. Astrakhan M.I., Fersman G.A. Two-Frequency Grid Structure with Resonant Slots. Journal of Communications Technology and Electronics. 1994. № 39. Р. – 28.

20. Ипатов А.В., Крат О.И., Ферсман Г.А., Иванов Д.В. Использование селек тивных поверхностей для антенно-фидерных устройств антенной сети «Ква зар». Сборник “Проблемы современной радиоастрономиии”. СПб. 1997. Т3.

С. 82 – 96.

21. Ферсман Г.А., Бабенко Л.А. Рассеяние электромагнитных волн частотно селективной поверхностью выпуклой формы. Рассеяние электромагнитных волн. Таганрог, 1997. вып. 10. С. 22 – 29.

22. Ферсман Г.А., Бабенко Л.А. Рассеяние электромагнитных волн выпуклым экраном апертурной антенной системы. Рассеяние электромагнитных волн.

Таганрог. 1999. вып. 11. С. 9 – 14.

23. Ферсман Г.А., Бабенко Л.А. Уменьшение рассеяния электромагнитных волн апертурных антенн. "Фундаментальные исследования в технических универ ситетах". Тезисы доклада на IV Всероссийской научно-методической конфе ренции. СПб, 2000. С. 79.

24. Ферсман Г.А. Электродинамические характеристики двухдиапазонных про странственных фильтров". Тезисы доклада на VI региональной конференции по распространению радиоволн. Сборник СПбГУ, 2000. С. 7.

25. Ферсман Г.А. Уменьшение рассеяния электромагнитных волн апертурными антеннами. Тезисы доклада на VI региональной конференции по распро странению радиоволн. Сборник СПбГУ, 2000. С. 8.

26. Ферсман Г.А. Снижение эффективной поверхности рассеяния плоской вол новодно-щелевой антенны на рабочей длине волны. Тезисы доклада на VI региональной конференции по распространению радиоволн. Сборник СПбГУ, 2000. С. 9.

27. Ферсман Г.А. Снижение радиолокационной заметности плоских апертурных антенн. Тезисы доклада на VII региональной конференции по распростране нию радиоволн. Сборник СПбГУ, 2001. С. 41.



 

Похожие работы:





 
2013 www.netess.ru - «Бесплатная библиотека авторефератов кандидатских и докторских диссертаций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.