Введение к работе
Актуальность темы. Создание современных небольших коммерчес* самолетов и самолетов частного использования остро поставило пробж разработки миниатюрных антенн систем связи, посадки, опознавап радионавигации, а также антенн радиовысотомеров и курсовых приемник работающих з дециметровом и метровом диапазонах УКВ (рисі).
Построение тахих малогабаритных антенн различи радиотехнических систем представляет собой актуальную задачу также , Ёосмичесхнх летательных аппаратов, ракет, подводных лодок и некото{ наземных подвижных объектов.
Дія небольших самолетов и наземных подвижных объектов, имеюи сравнительно небольшие скорости, в диапазоне УКВ щелевые и дру невыступаюшие антенны были бы очень громоздки и неприемлемы и: нарушения целостности корпуса летательного аппарата, а тахже и значительной части занимаемой поверхности объекта. Поэтому вес-актуальной задачей является уменьшение габаритов вибраторных, и та аналогичных нм шелеаых антенн УКВ, применительно к неболы подвижным объектам.
Таким образом, актуальными задачами для создания строгих мете расчета, а тахже практического построения малогабаритных импеданс вибраторных антенн УКВ являются:
- выбор и обоснование метода анализа имледансных вибратор
антенн УКВ диапазона,
- разработка строгой методики электродинамического ана
имлсдансных вибраторов на основе численно-аналитического метода,
теоретическое исследование различных типов импедаиі
«нбрвтороя к расчет их электродинамических характеристик,
исследование "толстых" импедансиых вибраторов,
Рис. і. Антенны на дозвуковом самолете:
! - приемная антеннарадиовысотомера малых высот, 2 - антенна мархерно--о приемника; 3 - передающая антенна радиовысотомера малых высот; 4 -приемная антенна радиодальномера; 5 - передающая антенна радиодалжс-«ера; 6 - приемо-передающая антенна командной УКВ радиостанции; 7 -іриемо-передающая антенна радмоответчика системы опознованкя; S - передающая антенна радиовысотомера больиих высот; 9 - антенна панорамного радиолокатора; 10 выпусхная антенна связней радиостанции; і I триемная антенна радиовысотомера больших, высот; 12- антенное устрой-пъо курсового н глиссадиого радиоприемников; 13 - передающие антенны радиоопросчика; 14 приемные антенны радиоопросчика; 15 - рамочная інтенна автоматического радиокомпаса; 16 жесткая проволочная антенна коротковолновой радиостанции для дальней связи; 57 - штыревая антенна ненаправленного приема, автоматического радиокомпаса; IS - жесткая про водочная антенна коротковолновой радиостанции для командной связи.
- 'зксіифимсіг.гиіьиос исследование электродинамических характеристик малогабаритных импедансных вибраторных антенн УКВ диапазона и сравнение их с полученными теоретическими результатами.
Целью диссертационной работы является создание новых методоа расчета и потроєння малогабаритных вибраторных антенн, в основном на основе симметричных вибраторов, хотя разработанные методы с успехом могут быть применены и к расчету несимметричных вибраторов и щелевых излучателей.
Научная новизна диссертационной работы заключается в том. что в ней применен эффективный строгий метод исследования вибраторов (названный авторами численно-аналнтичлхим). на основе интегральных уравнений с точным сингулярным ядром для изучения и расчета вибраторов с включенными сосредоточенными реактнвностями или с нагрузкой равномерно распределенной по поверхности вибратора.
Теоретическая значимость диссертационной работы состоит в тем, что доказано.что интегральное уравнение импедансного вибратора является уравнением Фредгольма второго рода в гильбертовом пространстве и имеет лишь единственное обобщенное решение. Используя это. изучено асимптотическое поведение коэффициентов разложения решения по базису. На основе качественного анализа построен численно-аналитический метод решения интегрального уравнения импедансного вибратора и исследована эффективность этого метода для решения конкретной задачи.
Практическая ценность диссертационной работы состоит в том, что на основе предложенного численно-аналитического метода разработаны высоко эффективные алгоритмы и программы комплексного электродинамического анализа малогабаритных импедансных вибраторных антенн с распределенным импедансом и сосредоточенной нагрузкой (в одной или нескольких точках), устойчиво работающие при изменении входных параметров вибратора и параметров нагрузки.
Реализация результатов работы. Изложенные в диссертационной работе материалы получены в процессе выполнения плановых госбюджетных и юздоговорных НИР, проводимых кафедрами "Теоретической и специальной физики" и "Радиофизики и электроники" Новгородгкого государственного университета: 6/ТОР-г/б, 16/ТОР-г/б. 35РиЭ-г/б, "ТОР", "МАЛЫШ", а также )абот "След-НПИ" и "След-НПИ-2", проводимых по заданию Летно-геследовательского института им. М.М. Громова (г.Жуковский, Московской >бл.).
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы (складывались н обсуждались на Всероссийских и международных :онфер лишях » снмпэзнуыах:
. Межреспубликанская НТК "ФАР и их элементы: автоматизация Еросхтировани* и «гшерення" (Казань, 15-19 июля і992 г.); !."ХХ Гагарннские чтен*ия", (Москва, 5-8 апреля 1994 г.); '. Международный симпозиум "Физика и техника миллиметровых и убмиллиметровых волн",(Харьков, 7-10 июня 1994 г.);
. "Фазированные антенные решетки н перспективные средства связи (ФАР-4)", (Казань.13-17 июня 1994 г.);
. XXVII НТК по теории и технике антенн, (Москва 22-26 августа 1994 г.); . ' Mathematical Methods in Electromagnetic Theory" (MMET '94), (Харьков 7-0 сентября 1994 г.);
. "International Symposium or» EJectromafnetic Theory" (URSI '95). (C-Іетербург, 23-26 мая 1995 г.);
. областные научно-технические конференции, проходящие ежегодно в Іовгородсхом государственном университете.
Публикации. Материалы диссертации опубликованы в 12 печатных аботах и отражены в 7 отчетах по НИР.
Структура и объем работы. Диссертационная работз состоит из введения, четырех глав, заключения, изложенных на 217 страницах, содержит 118 рисунков и і іаблицу. Список литературы включает 74 наименования.