Аналіз і оптимізація перспективних випромінюючих систем з імпедансними елементами

8) Уперше встановлено, що характеристики випромінювання і вхідний імпеданс плазмових випромінювачів мають істотно розширену смугу пропускання в мікрохвильовому діапазоні (до однієї октави) у порівнянні зі звичайними випромінювачами з провідників; запропоноване фізичне обґрунтування цієї властивості; уперше запропонований метод визначення провідності плазмових випромінювачів на частотах мікрохвильового діапазону шляхом мінімізації цільової функції експериментальних вхідних імпедансних характеристик плазмового випромінювача і розрахункових для неідеального провідника, а також запропонований метод оцінки ККД плазмових випромінювачів на цих частотах.

9) Для малогабаритних вісесиметричних антенних решіток запропоновано визначати оптимальні значення індуктивних елементів у початковому наближенні аналогічно одиночним антенам; виконана оцінка похибки визначення цього початкового наближення, що не перевищує 15% і мало залежить від числа випромінювачів в АС і наявності провідної площини поблизу АС; це дозволяє значно зменшувати апріорний інтервал варіювання оптимізуємих параметрів на етапі аналізу й оптимізації.

10) Вирішена задача синтезу й оптимізації двочастотних турнікетних антенних систем колової (еліптичної) поляризації з імпедансними елементами у вигляді відрізків довгої лінії (шунтів), що включаються у випромінювачі. Розроблена і впроваджена нова турнікетна двоканальна АС для автоматичної буйковой станції Морського гідрофізичного інституту НАН України (м. Севастополь), призначена для передачі на КА «Океан-О» інформації про параметри океану, а також розроблена і впроваджена турнікетна АС для передачі інформації з космічного апарата «Aureol-3» на Землю;

11) Встановлено, що завдяки наявності в вісесиметричній антенній решітці випромінювачів з ємнісними елементами, у ній зменшується взаємний вплив між випромінювачами АС і розширюється робочий діапазон частот. Наприклад, при включенні в кожне плече АС довжиною 0,5 двох ємнісних елементів її частотний діапазон розширюється в чотири рази за рівнем КСХН 2 у порівнянні з АС без ємнісних елементів і в три рази по діаграмах спрямованості. Методи розширення частотного діапазону АС, сформульовані в дисертаційній роботі, впроваджені в розробках Севастопольського державного КБ радіозв'язку (Мінпромполітики України), що дозволило забезпечити безперервну роботу радіосистем об'єктів у широкому діапазоні частот і підвищити показники надійності й економічності радіосистем.

12) Досліджений метод статистичного аналізу вхідних параметрів антенних систем з імпедансними елементами. Виконано оцінку дисперсії коефіцієнта стоячої хвилі напруги укорочених щодо резонансних розмірів вібраторного і петльового випромінювачів при наявності флуктуацій величини і координати включення в них індуктивних елементів. Застосування цього методу на практиці при розробці антен з імпедансними елементами дозволяє заздалегідь обчислювати і задавати точності значень імпедансів і координат їхнього включення в антени.

Отримані в дисертаційній роботі результати дали нове представлення про складні фізичні процеси в антенних системах із зосередженими і розподіленими імпедансними елементами. На основі одержаних наукових результатів запропоновано, розроблено, практично реалізовано і впроваджено на ряді ведучих підприємств України високоефективні унікальні малогабаритні, широкосмугові і богатодіапазонні антенні системи. Одержані результати можна кваліфікувати як вирішення проблеми мініатюризації, розширення частотної смуги і формування заданих ДС антенних систем. Вирішення цієї проблеми має важливе народногосподарське значення і може бути корисним для подальшого розвитку аерокосмічної промисловості та інших галузей народного господарства України.

Сукупність одержаних результатів можна кваліфікувати як нове вагоме наукове досягнення в теорії і практиці антен в напрямку досліджень і створення ефективних антенних систем нового покоління з поліпшеними характеристиками для мікрохвильових пристроїв різного функціонального призначення, які застосовуються на аерокосмічних апаратах, наземних і надводних транспортних засобах.

СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

Овсяников В.В. Вибраторные антенны с реактивными нагрузками. - М.: Радио и связь, 1985.-120с.

Варывдин В.С., Овсяников В.В., Родин К.В. К расчету активной составляющей входного сопротивления вибраторных антенн с несинусоидальным распределением тока методом вектора Умова - Пойнтинга // Электродинамика и физика СВЧ: Сб. научных статей. Вып. 4. -Днепропетровск: ДГУ-1975.-С.20-23.

Варывдин В.С., Овсяников В.В., Романенко Е.Д. Расчет диаграмм направленности и сопротивления излучения вибраторных антенн с дискретно заданным распределением тока // Электродинамика и физика СВЧ: Сб. научных работ. -Днепропетровск: ДГУ-1976. -С.117-120.

Варывдин В.С., Овсяников В.В., Романенко Е.Д. Машинный расчет диаграмм направленности вибраторных антенных решеток над проводящей плоскостью // Электродинамика и физика СВЧ: Сб. научн. трудов. -Днепропетровск: ДГУ -1980. -С. 67-79.

Варывдин В.С., Овсяников В.В. К вопросу о расчете емкости вибраторных антенн // Электродинамика и физика СВЧ: Сб. научных трудов. -Днепропетровск: ДГУ -1980. -С.79-83.

Варывдин В.С., Верлооченко Г.И., Родин К.В., Овсяников В.В., Ольшевский А.Л., Романенко Е.Д., Чебышев Ю.В., Карпачев А.Т. Антенно-фидерное устройство системы ИС-338 // Аппаратура для исследования внешней ионосферы. -М.: Сб. ИЗМИРАН. -1980. -С.101-108.

Варывдин В.С., Овсяников В.В. Исследование малогабаритных вибраторных антенн, нагруженных сосредоточенными импедансами // Сб. научно-методических статей по прикладной электродинамике. -М.: Высшая школа-1980. -Вып.3. -С.31-49.

Овсяников В.В., Вишневская Г.А., Корниенко С.И. Приближенный расчет и экспериментальное исследование малогабаритных вибраторных антенн, нагруженных сосредоточенными реактансами // Электродинамика и радиофизическое приборостроение: Сб. научных трудов. -Днепропетровск: ДГУ -1980.-С.109-115.

Хмыров Б.Е., Кавелин С.С., Попель А.М., Лысенко И.Н., Поллуксов И.М., Варывдин В.С., Родин К.В., Овсяников В.В. The AUREOL-3 satellite // Annales de Geophysique: Centre National de la Pecherde Scientifique. -Paris: tome 38, numero 5 -1982. -Р.547-556.

Овсяников В.В., Романенко Е.Д. К расчету токов и входных сопротивлений в системах изогнутых вибраторов с включенными нагрузками // Электродинамика и радиофизическое приборостроение: Сб. научных трудов. - Днепропетровск: ДГУ -1983.-С.108-113.

Овсяников В.В. К расчету штыревых и петлевых вибраторных антенн с последовательно включенными нагрузками // Антенны: Сб. статей. - М.: Радио и связь. -1984. -Вып.31. -С.88-104.

Горчилин В.В., Овсяников В.В., Яременко Р.Е. Исследование электродинамических характеристик телевизионной вибраторной приемной антенны // Моделирование и проектирование радиоэлектронных систем.-Днепропетровск: Сб. научн. трудов ДГУ.-1995.-С.34-37.

Овсяников В.В. Исследование линейной антенны с нагрузками в криволинейной системе координат // Вісник Дніпропетровського університету. Фізика. Радіоелектроніка -1998. -Вип.3, т.2. -С.103-108.

Овсяников В.В. О новой малогабаритной петлевой антенне // Вісник Дніпропетровського університету Фізика. Радіоелектроніка -1999. - Вип. 5.-С.149-154.

Овсяников В.В. Исследование широкополосной вибраторной антенной решетки круговой поляризации // Журн. Радиофизика и радиоастрономия, НАН Украины. -Харьков. -1999. Т.4, №4.-С.349-356.

Овсяников В.В. Исследование штыревых и петлевых антенн с реактивными нагрузками // Вісник Дніпропетровського університету. Фізика. Радіоелектроніка -2000. -Вип.6.-С.113-118.

Овсяников В.В. Расчет петлевых антенн с реактивными нагрузками // Радиофизика и электроника.-Харьков. Сб. научн. трудов ИРЭ НАН Украины-2000.-Т. 5, №1 .-С. 61-63.

Овсяников В.В., Крюков А.В. Исследование многовибраторных излучателей для спутниковой и наземной мобильной связи // Вістник Дніпропетровського університету. Фізика. Радіоелектроніка -2001. - Вип.7, С.124-127.

Овсяников В.В. Широкополосный СВЧ-излучатель на основе плазмы газового разряда // Журн. Радиофизика и радиоастрономия, НАН Украины.-Харьков.-2001, Т.6, №3.-С.261-267.

Овсяников В.В., Романенко Е.Д. Характеристики излучения вибраторных антенных решеток круговой поляризации // Радиотехника. -Харьков: Всеукр. межвед. научн.-техн. сборник.-2001.-Вып.117.-С.88-91.

Овсяников В.В., Крюков А.В. Анализ и оптимизация многочастотных излучателей для мобильной радиосвязи // Журн. Изв. ВУЗ-ов. Радиоэлектроника.- Киев-2001.-Т.44, №5. -С.69-76.

Постановка задачі, наукове керівництво дослідженнями, аналіз результатів, формулювання висновків.

Овсяников В.В. Малогабаритные штыревые и петлевые антенны с включенными в излучающие проводники реактивными элементами // Вестник Севаст. госуд. технич. университ., «Информатика, электроника, связь», - Севастополь - 2001. Вып.31.-С. 82-86.

Овсяников В.В., Крюков А.В. Исследование характеристик спиральных конических логопериодических антенн // Збірник наук. праць НАУ ім. Н.Е.Жуковського «ХАІ», «Авіац.-косміч. техніка і технологія».-Харків-2002.-Вип.27.-С.116-119.

Овсяников В.В. О принципах расчета излучающих устройств с импедансными элементами // Радиотехника. -Харьков: Всеукр. межвед. научн.-техн. сборник.-2002.-Вып.124.-С. 68-72.

Овсяников В.В. Анализ и оптимизация излучающих устройств из электрически коротких штыревых вибраторов с индуктивными нагрузками // Журн. Изв. ВУЗ-ов. Радиоэлектроника.- Киев-2002.-Т.45, №1-2.-С.56-64.

Овсяников В.В., Павлов В.В. Анализ распределения тока и диаграмм направленности излучающих систем с импедансными элементами // Вісник Харківського університету. Радіофізика та електроніка. Вип.1'2002. №544.- С. 43-46.

Овсяников В.В. Статистический анализ входных характеристик излучателей с сосредоточенными реактивными элементами // Радиотехника. - Харьков: Всеукр. межвед. научн.-техн. сборник.-2002.-Вып.129.-С. 51-53.

Овсяников В.В., Реута А.В., Безносова Е.Р. Анализ и оптимизация турникетного двухчастотного излучателя с импедансными элементами // Радиофизика и электроника.-Харьков. Сб. научн. трудов ИРЭ НАН Украины-2002.-Т. 7, Спецвыпуск -С. 285-287.

Овсяников В.В. Электродинамические и радиотехнические характеристики излучателя на основе плазмы газового разряда // Радиотехника. -Харьков: Всеукр. межвед. научн.-техн. сборник.-2002.-Вып.130.-С. 39-41.

Овсяников В.В., Овсяников В.В. О логопериодической вибраторной трехдиапазонной антенне с ортогональной поляризацией волн // Журн. Радіоелектроніка. Інформатіка. Управління. ЗНТУ.-Запоріжжя.-2002, №2(8).-С. 29-31.

Патент UA 52711 Україна, МКІ Н01Q 11/10, Антена / Вікт. В. Овсяніков, В.В. Овсяніков (Україна), №99073884.- Заявл. 08.07.99.- Зареєстровано в Держпатенті України 15.01.03; Опубл. 15.01.03., Бюл. №1. -2

Антенная решетка круговой поляризации: А.с. 1014429 СССР, МКИ HOIQ 21/24. / В.В. Овсяников, Е.Д. Романенко (СССР). -№3336504/18-09; Заявл. 12.09.81; Зарегистр. в Госреестре изобретений СССР 21.12.82.-4 с.

Вибраторная антенна: А.с. 816360 СССР, МКИ HOIQ 9/00. / В.В. Овсяников, Е.Д. Романенко, С.И. Корниенко (СССР). -№850407/18-09; Заявл. 12.12.79; Опубл. 23.08.83., Бюл. №31.-6 с.

Постановка задачі, наукове керівництво дослідженнями, аналіз результатів, формулювання висновків, оформлення матеріалів авторського свідоцтва.

Рамочная антенна: А.с. 624540 СССР, МКИ HOIQ 7/00. / В.В. Овсяников (СССР). -№2430925/18-09; Заявл. 17.12.76.; Опубл. 23.08.83, Бюл. №31. -6 с.

Размещено на Allbest.ru