Введение к работе
Актуальность темы. Создание современных небольших коммерчс< самолетов и самолетов частного использования остро поставило пробі разработки миниатюрных антенн систем связи, посадки, опознаваї радионавигации, а также антенн радиовысотомеров и курсовых приемки работающих в дециметровом и метровом диапазонах УКВ (рис.1).
Построение таких малогабаритных антенн различ радиотехнических систем представляет собой актуальную задачу также космических летательных аппаратов, ракет, подводных лодок и некото наземных подвижных объектов.
Для небольших самолетов и наземных подвижных объектов, имею сравнительно небольшие скорости, в диапазоне УКВ щелевые и др; невыступаюшне антенны были бы очень громоздки и неприемлемы и нарушения целостности корпуса летательного аппарата, а также и значительной части занимаемой поверхности объекта. Поэтому вс< актуальной задачей является уменьшение габаритов вибраторных, а ті аналогичных им шелевых антенн УКВ, применительно к неболы подвижным объектам.
Таким образом, актуальными задачами для создания строгих меті расчета, а тахжс практического построения малогабаритных импеданс вибраторных антенн УКВ являются:
выбор и обоснование метода анализа импедансных вибратор антенн УКВ диапазона,
разработка строгой методики электродинамического ана импгданскых вибраторов на основе численно-аналитического метода,
теоретическое исследование различных типов импедаш вибратороз к расчет их электродинамически* характеристик,
- исследование "толстых" импедансных вибраторов,
«з
Рис. I. Антенны на дозвуковом самолете:
! - приемная антенна радиовысотомера малых высот, 2 - антенна маркерного приемника; 3 - передающая антенна радиовысотомера чалых высот; 4 -приемная антенна радиодальномера; 5 - передающая антенна радиодальномера; 6 - присмо-передающа» антенна командной УКВ радиостанции; 7 -приеыо-передающая антенна радиоотаетчкка системы опозиоааниа; 8 - передающая антенна радиовысотомера больиих высот; 9 - антенна панорамного радиолокатора; 10 - выпускная антенна связней радиостанции; ! і -приемная антенна радиовысотомера больших высот; 12 - антенное усгрон-стьо курсового и глиссадного радиоприемников; 13 - передающие антенны радиоопроечнка; 14 - приемные антенны радкоопросчика; 15 - рамочная антенна автоматического радиоксипаса; 16 - кесткаа проволочная антенна коротковолновой радиостанции для дальней сзази; П - штыревая антенна ненаправленного приема автоматического радиокомпаса; 18 - жесткая проволочная антенна коротковолновой радиостанции для командной связи.
- зксіїернмсіі.^іьио* исеясдоБание электродинамических характеристик малогабаритных импедансных вибраторных антенн УКВ диапазона и сравнение их с полученными теоретическими результатами.
Мелью диссертационной работы является создание новых методов 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 з ней применен эффективный строгий метод исследования вибраторов (названный авторами численно-аналитич-'схим). на основе интегральных уравнений с точным сингулярным ядром для изучения и расчета вибраторов с включенными сосредоточенными реактивностзми или с нагрузкой равномерно распределенной по поверхности вибратора.
Теоретическая значимость диссертационной работы состоит в тем, что доказано.что интегральное уравнение нмпедансиого 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 хоздоговорных НИР, проводимых кафедрами "Теоретической и специальной {шзикн" и "Радиофизики и электроники" Новгородского государственного университета: 6/ТОР-г/б. 16/ТОР-г/б, 35РиЭ-г/б. "ТОР", "МАЛЫШ", а также забот "След-НПИ" и "След-НПИ-2", проводимых по заданию Летно-гселедовательского института им. М.М: Громова (г.Жуковский, Московской >бл.).
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы юкладывались и обсуждались на Всероссийских и международных сонфер опциях и симпозиумах:
:. Межресяубликаиоеая НТК "ФАР и их элементы: автоматизация гроеатнропанна иизмерения" (Казань, 15-19 июля 1992 г.); !.**ХХ Гагаринсхне чтения", (Москва, 5-8 апреля 1994 г.): >. Международный симпозиум "Физика и техника миллиметровых и :убмиллиметровых волн",(Харьков, 7-Ю июня 1994 г.);
t. "Фазированные антенные решетки и перспективные средства связи (ФАР->4)", (Казань. 13-17 июня 1994 г.);
>. XXVII НТК по теории и технике антенн, (Москва 22-26 августа 1994 г.); і. "Mathematical Methods in Electromagnetic Theory" (ММБТ '94), (Харьков 7-0 сентября 1994 г.);
'. "International Symposium on Electromajnietic Theory" (URSI '95). (C-Іетербург, 23-26 мая 1995 г.);
:. областные научно-технические конференции, проходящие ежегодно в іозгородесом государственном университете.
Публикации. Материалы диссертации опублихованы в 12 печатных еботах и отражены в 7 отчетах по НИР.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, изложенных на 217 страницах, содержиі ! 18 рисунков и ! таблицу. Список литературы включает 74 наименования.