Апертурні антени з дискретною робочою поверхнею (основи теорії та дифракційний аналіз)

4. Лещук И.И., Цалиев Т.А. Антенны Френеля с вынесенным облучателем // Известия вузов. Радиоэлектроника. ? 1995. ? Т. 38, № 9. ? С. 3742.

5. Цалиев Т.А., Лещук И.И. Экспериментальное исследование плоских линзовых антенн Френеля // Труды УНИИРТ. - Одесса, 1995. № 1. С. 9497.

6. Цалиев Т.А., Волошин О.И. Исследование антенн с зонированной излучающей поверхностью // Труды УНИИРТ. - Одесса, 1995. № 1. С. 8693.

7. Лещук И.И., Цалиев Т.А. Оптимизированные антенны Френеля // Известия вузов. Радиоэлектроника. 1998. Т. 41, № 4. ? С. 7678.

8. Лещук И.И., Цалиев Т.А. Численный анализ линзовых антенн Френеля // Известия вузов. Радиоэлектроника. 1998. Т. 41, № 5. ? С. 38.

9. Цалиев Т.А. Исследование частотных свойств характеристик излучения зонированного параболического рефлектора // Праці УНДІРТ. - Одеса, 1998. № 1 С. 3336.

10. Цалиев Т.А. Исследование частотных свойств системы связанных полосковых излучателей // Праці УНДІРТ. - Одеса, 1999. №2 (18). С. 5862.

11. Выходец А.В., Цалиев Т.А. Слабонаправленные антенны для наземного цифрового радиовещания // Праці УНДІРТ. - Одеса, 1999. №1 (17). С. 6668.

12. Цалиев Т.А. Электродинамические свойства дискретных поверхностей. Часть І. Однослойные поверхности // Известия вузов. Радиоэлектроника. 2000. Т. 43, №5. С. 1322.

13. Цалиев Т.А. Интегральная характеристика излучения антенны вне главного лепестка ДН антенны // Наукові праці ОНАЗ ім. О.С. Попова. - Одеса, 2002, № 2. ? С. 2830.

14. Цалиев Т.А. Численный анализ направленных свойств дискретно-параболических рефлекторов // Наукові праці ОНАЗ ім. О.С. Попова. - Одеса, 2003. № 2. С. 3742.

15. Цалиев Т.А. Численный анализ направленных свойств дискретно-круговых рефлекторов // Наукові праці ОНАЗ ім. О.С. Попова. - Одеса, 2003, № 3. ? С. 21-27.

16. Цалиев Т.А. Численный анализ направленных свойств асимметричных дискретно-параболических рефлекторов // Наукові праці ОНАЗ ім. О.С. Попова. - Одеса, 2003. № 4. С. 6368.

17. Цалиев Т.А. Численный анализ направленных свойств дискретно-эллиптических и дискретно-гиперболических рефлекторов // Наукові праці ОНАЗ ім. О.С. Попова. - Одеса, 2004 № 1. - С. 3641.

18. Цалиев Т.А. Характеристики рассеяния зеркальных антенн с дискретными рефлекторами // Наукові праці ОНАЗ ім. О.С. Попова. - Одеса, 2004. - № 2. С. 1218.

19. Цалиев Т.А. Электродинамические свойства многослойных дискретных поверхностей // Наукові праці ОНАЗ ім. О.С. Попова. - Одеса, 2004. - № 3. С. 1722.

20. Цалиев Т.А. Электродинамические свойства многослойных дискретно-плоских асимметричных рефлекторов зеркальных антенн // Наукові праці ОНАЗ ім. О.С. Попова. - Одеса, 2005. - № 1. - С. 4048.

21. Воробиенко П.П., Цалиев Т.А. Антенны с дискретными рабочими поверхностями // Электросвязь. ? 2005. № 9. С. 40-44.

22. Цалиев Т.А. Анализ направленных свойств плоских дискретно-импедансных рефлекторов зеркальных антенн // Радиотехника. Всеукраинский межведомственный научно-технический сборник. - Харьков, 2005 № 142 С. 198204.

23. Цалиев Т.А. Направленные свойства дискретно-плоских излучающих поверхностей при спадающем распределении амплитуды поля в раскрыве // Наукові праці ОНАЗ ім. О.С. Попова. - Одеса, 2005. № 2. С. 31-35.

24. Цалиев Т.А., Велиев З.М. Анализ направленных, фокусирующих и частотных свойств модифицированных дискретных излучающих поверхностей // Наукові праці ОНАЗ ім. О.С. Попова. ? Одеса, 2006. № 1. С. 57-65.

25. Дискретно-імпедансний рефлектор. Патент U 2005 04870. Україна. МКИ H 01 Q 19/10 / Т.А. Цалієв - № 15446; Заявл. 23.05.2005; Опубл. 17.7.2006, Бюл. № 7. - 8 с.: 14 іл.

26. Волошин О.И., Лещук И.И., Цалиев Т.А. Плоские зеркальные антенны Френеля для систем спутниковой связи // Материалы 3-й Крымской конференции и выставки “СВЧ техника и спутниковый прием”. - Севастополь: СПИ, 1993. - Т. 5. - С. 82 - 85.

27. Волошин О.И., Цалиев Т.А. Плоские зеркальные антенны для приема сигнала непосредственного телевизионного вещания // Материалы Международной конференции “Спутниковые системы связи и вещания. Перспективы развития в Украине”. - Одесса, 1993. - С. 177-179.

28. Лещук И.И., Цалиев Т.А. Антенны Френеля с вынесенным облучателем для спутниковых систем связи // Тр. Международной конференции “Спутниковые системы связи и вещания: Перспективы развития в Украине”. - Одесса, 1993. - С. 180.

29. Лещук И.И., Цалиев Т.А. Коллиматоры Френеля для измерения характеристик рассеяния радиолокационных целей // Тр. Международной конференции “Современная радиолокация”. - К., 1994.

30. Voloshin O.I., Leschuk I.I., Tsaliev T.A. Investigation of the Antennas with Zoned Radiative Surface // Proc. “Progress in Electromagnetics Research Symposium” PIERS-95. - Seattle (W/ USA): Univ. of Washington, 1995. - P. 721.

31. Лещук И.И., Цалиев Т.А. Метод фазовой коррекции для антенн с зонированной излучающей поверхностью // Материалы II-й Международной конференции по радиосвязи, звуковому и телевизионному вещанию. Одесса, 1995. - С. 74.

32. Волошин О.И., Лещук И.И., Цалиев Т.А. Экспериментальное исследование антенн с плоским зонированным зеркалом // Материалы 4-й Крымской конференции и выставки “СВЧ техника и спутниковый прием”. - Севастополь, 1995. - С. 94.

33. Цалиев Т.А. Электродинамические свойства неплоских сегментных поверхностей // Сборник докладов научно-технической конференции “Телеком-99”. - Одесса, 1999. - С. 385-388.

34. Vykhodets, A.V., Tsaliev T.A. An investigation of the low directivity cylindrical strip radiators // Antennas and Propagation Society International Symposium. IEEE Meeting. - Orlando, FL (USA), 1999. - Vol. 4 - P. 2486-2489.

35. Tsaliev T. А. Electrodynamical Properties of Segment Surfaces // Abstr. Millennium Conference on Antennas & Propagation. - Davos (Switzerland), 2000. - Vol. 1. - Р. 554.

36. Цалиев Т.А. Анализ характеристик дискретно-параболических рефлекторов зеркальных антенн // Сб. докладов 6-й Международной научно-технической конференции “Современные проблемы телекоммуникаций”. - Одесса, 2003. - С. 57-60.

Анотації

Цалієв Т. А. Апертурні антени з дискретною робочою поверхнею (основи теорії та дифракційний аналіз). - рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеціальністю 05.12.07 - антени та пристрої мікрохвильової техніки. - Одеська національна академія зв'язку ім. О.С. Попова, Одеса, 2007.

Дисертацію присвячено розробці основ теорії, розвитку методів дифракційного аналізу й дослідженню електродинамічних характеристик нового класу апертурних антен - пристроїв із дискретними робочими поверхнями. Сформульовані визначення, здійснена класифікація, представлені ідеї та принципи побудови дискретних поверхонь, які розглядаються як елементи апертурних антен. Запропоновані й удосконалені методи дифракційного аналізу, які засновані на розв'язку інтегральних рівнянь. Метод дифракційного аналізу характеристик антенних елементів з ідеально провідною дискретною поверхнею, складається в послідовному двохетапному чисельному рішенні відповідної дифракційної задачі. Його розвитком й удосконаленням є розроблений та апробований метод фазової корекції.

З використанням запропонованих методів і створених математичних моделей реалізовано чисельне рішення відповідних двовимірних дифракційних задач та проведено аналіз властивостей різноманітних дискретних поверхонь. Вперше вивчені основні фізичні закономірності при змінах кількості шарів, геометричних параметрів, довжини хвилі, характеру поверхневого імпедансу та амплітудного розподілу падаючого поля. Проведено порівняння напрямлених, фокусуючих і частотних властивостей усіх досліджуваних антенних пристроїв з аналогічними властивостями суцільних параболічних дзеркал. На основі проведених натурних експериментів досліджені спрямовані властивості дзеркальних і лінзових антен з дискретною й модифікованою дискретною робочою поверхнею.

Ключові слова: апертурні антени, дискретні поверхні, дзеркальні антени, рефлектори, коліматори, зони Френеля, узагальнені зони Френеля, лінзи Френеля, модифіковані лінзи Френеля, дифракційний аналіз, метод фазової корекції, математична модель, направлені властивості, фокусуючі властивості, частотні властивості, діаграма розсіювання.

Цалиев Т. А. Апертурные антенны с дискретной рабочей поверхностью (основы теории и дифракционный анализ). - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук по специальности 05.12.07 - антенны и устройства микроволновой техники. - Одесская национальная академия связи им. А.С. Попова, Одесса, 2007.

Диссертация посвящена разработке основ теории, развитию методов дифракционного анализа и исследованию электродинамических характеристик нового класса излучающих устройств - апертурных антенн с дискретными рабочими поверхностями.

Сформулирована система необходимых определений, впервые предложена четкая классификация, представлены математические модели и разработаны принципы построения дискретных поверхностей, которые рассматриваются как элементы апертурных антенн и фокусирующих устройств. Предложены методы дифракционного анализа, которые представляют собой адекватный подход к исследованию направленных, фокусирующих и частотных свойств идеально-проводящих и импедансных дискретных поверхностей различных типов.

Дифракционный анализ характеристик антенных элементов с идеально проводящей дискретной поверхностью основан на методе интегральных уравнений и заключается в последовательном двухэтапном численном решении соответствующей дифракционной задачи. Расширяет и обобщает возможности такого подхода математически обоснованный и численно реализованный в работе метод, названный методом фазовой коррекции, который позволяет скорректировать геометрические параметры антенного элемента с дискретной поверхностью в соответствии с требуемым фазовым распределением поля в раскрыве и фазовой характеристикой облучателя.

В процессе дифракционного анализа изучены амплитудно-фазовые распределения плотности поверхностных токов на элементах дискретных поверхностей, полей на продольной оси, в фокальной области и в раскрыве, диаграммы рассеяния и диаграммы направленности. Исследован характер вариаций положения фокуса и максимального КНД при изменении длины волны и амплитудного распределения падающего поля.

Проведены сравнения направленных, фокусирующих и частотных свойств всех исследованных антенных устройств с аналогичными свойствами сплошных параболических зеркал, детально изучены особенности влияния ориентации векторов падающего поля, геометрической конфигурации и характерных размеров дискретно-плоских поверхностей на их характеристики, что позволило объективно выяснить их возможные преимущества и недостатки.

Проведен анализ направленных свойств дискретно-импедансных поверхностей на основе численного решения двумерной дифракционной задачи, сформулированной в виде интегрального уравнения Фредгольма второго рода. При различных значениях комплексного поверхностного импеданса в четных и нечетных зонах Френеля построены диаграммы рассеяния, рассчитаны значения КНД и оценен выигрыш по сравнению с идеально проводящей линзой Френеля.

Детально изучен характер изменений свойств низкопрофильных двумерных идеально проводящих дискретно-неплоских рефлекторов, а также дискретно-конформной линзы при вариации геометрических параметров и длины волны.

Проведен анализ направленных и частотных свойств на основе двумерных математических моделей дискретно-плоских и дискретно-цилиндрических полосковых антенн при различных соотношениях их размеров, расстояний между ними и длины волны.

Впервые проанализированы основные закономерности, присущие характеристикам направленности и характеристикам рассеяния зеркальных антенн, состоящих из облучателя в виде плоского волновода и дискретно-параболического либо многослойного дискретно-плоского рефлектора, что позволило учесть взаимные затенения и переотражения не только между элементами самого рефлектора, но и в системе “рефлектор - облучатель”.

На основе натурных экспериментов исследованы и сопоставлены с аналогичными результатами численного анализа характеристики зеркальных и линзовых антенн с дискретной и модифицированной дискретной рабочей поверхностью, такие как диаграммы направленности, поляризационные диаграммы направленности и коэффициенты усиления.

Ключевые слова: апертурные антенны, дискретные поверхности, зеркальные антенны, рефлекторы, коллиматоры, зоны Френеля, обобщенные зоны Френеля, линзы Френеля, модифицированные линзы Френеля, дифракционный анализ, метод фазовой коррекции, математическая модель, направленные свойства, фокусирующие свойства, частотные свойства, диаграмма рассеяния.

Tsaliev T. A. Aperture type antennas with a discrete working surface (bases of the theory and the diffraction analysis). - Manuscript.

The dissertation on competition of a scientific degree of Doctor of Tech. Sciences by speciality 05.12.07 - Antennas and Microwave Components. - The Odessa National Academy of Communication by name of A. S. Popov, Odessa, 2007.

The dissertation is devoted to development of bases of the theory and methods of the diffraction analysis, of the research of electrodynamical characteristics of a new class of an aperture type antennas - devices with discrete working surfaces. The definitions are formulated, the classification are carried out, ideas and principles of construction of discrete surfaces which are elements of the aperture antennas are submitted, methods of the diffraction analysis based on the decision of the integral equations are offered and improved.

The diffraction analysis method of characteristics with ideally conducting discrete surface antenna elements consists of two series stage of numerical decision of the diffraction task. The development and improvement of this method can be considered as developed and approved method of phase correction. With use of the offered methods and created mathematical models the numerical decision of two-dimensional diffraction tasks is realized and the analysis of properties of discrete surfaces is carried out. Basic physical regularities occurring at change of amount of layers, geometrical parameters, length of a wave, and character of a surface impedance and amplitude distribution of a falling field for the first time are investigated. Comparisons of the directing, focusing and frequency properties of all investigated antenna devices with similar properties of solid parabolic mirrors are carried out.

On the basis of the carried out natural experiments the directivity properties of the mirror and the lens antennas with the discrete and modified discrete working surface are investigated.

Key words: aperture antennas, discrete surfaces, mirror antennas, reflectors, collimators, Fresnel zones, generalized Fresnel zones, lenses, modified Fresnel lenses, diffraction analysis, method of phase correction, mathematical model, scattering pattern, properties of directivity, focusing, frequency band.

Размещено на Allbest.ru