Автор неизвестен - Сборник научных трудов 3-го международного радиоэлектронного форума прикладная радиоэлектроника - страница 86

Страницы:
1  2  3  4  5  6  7  8  9  10  11  12  13  14  15  16  17  18  19  20  21  22  23  24  25  26  27  28  29  30  31  32  33  34  35  36  37  38  39  40  41  42  43  44  45  46  47  48  49  50  51  52  53  54  55  56  57  58  59  60  61  62  63  64  65  66  67  68  69  70  71  72  73  74  75  76  77  78  79  80  81  82  83  84  85  86  87  88  89  90  91  92  93  94  95  96  97  98  99  100  101  102  103  104  105  106  107  108  109  110  111  112  113  114  115  116  117 

 

 

 

 

. --■

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

_--t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

---

:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-----

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,- --

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

L'

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

50

 

 

 

2<

5

 

 

 

3D

0

 

 

 

32

5

 

 

 

1

35C

Частота, МГц

Рис. 3. График зависимости входного сопротивления от частоты для рамочной антенны

Проведено моделирование рамочной антенны с рефлектором в виде проводников, параллельных вектору Е. Размеры рефлектора в плоскостях Е и Н равны 700 х 950 мм.

СРРСН'2008

I-ч. 2 - б 9

Расстояние между рефлектором и плоскостью рамки 150 мм. Рассчитанные характери­стики показаны на рис. 4 и 5.

R-  49.5 Ом      180 Хж  -0.0 Ом

а б

Рис. 4. ДН рамки с рефлектором: а — расчет методом ИУ; б — расчет в HFSS

—ш— R, ИУ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

д

-

К, ИУ R, HFSS

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

FSS

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-—

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-----

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.-і

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

г-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

J"

-1-

 

 

 

 

 

-

-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1

250 275 300 325 350

Частота, М Гц

Рис. 5. График зависимости входного сопротивления от частоты для рамочной антенны с рефлектором

Время расчёта методом интегральных уравнений для данного случая составляет 143 секунды в диапазоне частот. Для расчёта методом конечных элементов потребовалось около 4 часов.

Рассмотрен также вариант рамочной антенны с рефлектором и системой директо­ров. Директоры имеют размер 340 мм. Расстояние между директорами, а также между рамкой и первым директором - 150 мм. Результаты расчета приведены на рис.6 и рис.7. Время расчёта рамочной антенны с рефлектором из трёх проводников и тремя директо­рами в диапазоне частот с помощью метода интегральных уравнений составляет 242 се­кунды, а при использовании метода конечных элементов - около 6,5 часов.

Численные значения параметров антенн, полученные двумя методами, близки друг к другу. Однако время расчета несравнимо. Кроме того, в программе ЫР88 труднее зада­вать геометрию антенны по известным численным значениям размеров. Оптимизировать

СРРСН'2008

I-ч. 2 - 70же размеры антенны по какому либо критерию практически невозможно (слишком много потребуется времени).

Частеге=ЗО0.ОМГи Є =9-24 дБ

а б Рис. 6. ДН рамки с рефлектором и системой директоров: а расчет методом ИУ; б расчет в НБ88

150

100

50

О

■50

■100

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Е, ИУ К, ИУ Е, ШЗЗ К, ШЗЗ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-А.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

н

■—-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-<

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

--

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

--

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-----

 

 

--

-■

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

і

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

--

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

--

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

j .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

250

275

325

350

300

Ч астота,М Гц

Рис. 7. График зависимости входного сопротивления от частоты для одиночной рамки с рефлектором и системой директоров

Выводы. На основании проведённого исследования можно сделать вывод о том, что результаты расчёта методом интегральных уравнений и результаты, полученные с помощью метода конечных элементов близки друг к другу. Различия не превосходят, как правило, погрешностей эксперимента.

Если рассматривать временные затраты, безусловно программы, в основе которых лежит метод интегральных уравнений при моделировании проволочных антенн превос­ходят программы, реализующие метод конечных элементов. Безусловно, для решения широкого круга задач более универсальным будет метод конечных элементов (пакет ИБ88), так как в нём реализован наиболее общий алгоритм расчёта всевозможных СВЧ-структур.

Литература

1. Вычислительные методы в электродинамике. Под. ред. Р.Митры. - М.: Мир, 1977, 485 с.

СРРСН'2008

1-ч. 2 - 7 1

АНАЛИЗ УПРАВЛЕНИЯ ФАЗИРОВАНИЕМ ЛУЧЕЙ ПЛОСКОЙ ФАР С ПРОИЗВОЛЬНЫМ НАКЛОНОМ ПОЛОТНА ОТНОСИТЕЛЬНО ВЕРТИКАЛИ

Журавлев А. К.

Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения 190000, С. Петербург, ул. Б. Морская, 67, кафедра РТС, тел. (812) 494-70-22 E-mail: and@aanet.ru; факс. (812) 494-70-28

Независимое управление фазированием по строкам и столбцам на прямоугольной сетке элементов ФАР соответствует биконической системе координат расположения лу­чей, которая требует пересчета для измерения азимута и угла места целей, а главное при­водит к эффекту «скручивания» координат в моноимпульсных системах или к сущест­венным деформациям взаимного расположения лучей в многолучевых ФАР. Направ­ляющие косинусы, которые определяют направление фазирования луча (лучей) могут быть выражены в различных координатах [1]

cos a x = cos s sin ф = sin 9 cos w,

(1)

cos a = sin s = sin 9 sin y,

что не означает независимого управления по строкам (X) или столбцам (Y) АР, а характе­ризуют прогрессивный линейный фазовый сдвиг по соответствующим осям плоской ре­шетки. При этом граница области видимости определяется неравенствами

cos2 ax + cos2 a < 1; sin2 фcos2 s + sin2 s < 1; sin2 9 < 1, (2)

где ф - азимут, т.е. угол между проекцией единичного радиуса вектора на плоскость X, Z и осью Z (нормаль к АР); г - угол места (угол между проекцией радиуса-вектора на плос­кость Y, Z и осью Z; в угол между радиус-вектором и осью Z (0 < 9< л/ 2); у - угол между проекцией радиус-вектора на плоскость АР X, Y и осью X.

Таким образом, при произвольном выборе системы координат пространство управ­ления представляется окружностью единичного радиуса в плоскости АР (X, Y) при усло­вии, что за счет экранирования излучения и прием сигналов реализуется в полусфере Z>0.

В дальнейшем предполагается, что для анализа управления фазированием АР с произвольным наклоном используется сферическая система координат (R = 1, ф0,s0) с вертикальной полярной осью Y0, параллелями, которые образуются сечениями сферы ко­ническими поверхностями s0j = const, и меридианами ф0. = const, т. е. сечениями сферы

Страницы:
1  2  3  4  5  6  7  8  9  10  11  12  13  14  15  16  17  18  19  20  21  22  23  24  25  26  27  28  29  30  31  32  33  34  35  36  37  38  39  40  41  42  43  44  45  46  47  48  49  50  51  52  53  54  55  56  57  58  59  60  61  62  63  64  65  66  67  68  69  70  71  72  73  74  75  76  77  78  79  80  81  82  83  84  85  86  87  88  89  90  91  92  93  94  95  96  97  98  99  100  101  102  103  104  105  106  107  108  109  110  111  112  113  114  115  116  117 


Похожие статьи

Автор неизвестен - 13 самых важных уроков библии

Автор неизвестен - Беседы на книгу бытие

Автор неизвестен - Беседы на шестоднев

Автор неизвестен - Богословие

Автор неизвестен - Божественность христа