• Українська
  • English
ISSN 2415-3400 (Online)
ISSN 1028-821X (Print)

ЧИСЕЛЬНО-АНАЛІТИЧНИЙ МЕТОД РОЗВ’ЯЗАННЯ ЗАДАЧІ ПРО ВИПРОМІНЮВАННЯ ЕЛЕКТРОМАГНІТНИХ ХВИЛЬ ІЗ ПЛАСКОГО ХВИЛЕВОДУ ЗІ СКІНЧЕННИМ ЧИСЛОМ ЩІЛИН

Рубрика: 
МІКРОХВИЛЬОВА ЕЛЕКТРОДИНАМІКА
Воробйов, CM
Organization: 

Радіоастрономічний інститут Національної академії наук України
4, вул. Червонопрапорна, 61002, г. Харків, Україна
E-mail: vorobyov@rian.kharkov.ua
https://doi.org/10.15407/rej2016.02.003
Мова: російська
Анотація: 

Вивчаються характеристики випромінювання електромагнітних хвиль із заповненого діелектриком плаского металевого хвилеводу зі скінченним числом нееквідистантно розташованих, різних за шириною паралельних щілин на одному боці хвилеводу, що збуджується на основній хвилі. Така структура допускає строгий електродинамічний розв’язок при мінімумі відомих радіофізичних допущень і, як модель, може добре відповідати реальним антенам, виготовленим з тонкого фольгованого діелектрика з довгими відносно довжини хвилі щілинами. Задачу розв’язано методом аналітичного напівобернення оператора первісної крайової задачі у поєднанні з методом моментів. Аналізуються ближнє і дальнє поля випромінювання (Е- і Н-компоненти поля), а також енергетичні характеристики відбитого та такого, що пройшло у хвилевід, полів.
Ключові слова: інтеграл Фур’є, аналітичне напівобернення, ближнє і дальнє поля випромінювання, електромагнітні хвилі, метод моментів, хвилевідно-щілинні антени

Стаття надійшла 12.02.2016
PACS 02.30.Rz
УДК 537.874.6
Radiofiz. elektron. 2016, 21(2): 3-14
Повний текст (PDF)

References: 
  1. Нейман М. С. Передающие антенны. Теория и основания для расчета / М. С. Нейман. – Л.–М.: Гос. энергетич. изд-во, 1934. – 400 с.
  2. Watson W. H. Resonant slots / W. H. Watson // Proc. of the IEEE. Pt. H. – 1946. – 93. – P. 747–777.
  3. Пистолькорс А. А. Современное состояние теории щелевых антенн / А. А. Пистолькорс // Радиотехника. – 1947. – 2, № 1. – C. 35–38.
  4. Пистолькорс А. А. Антенны / А. А. Пистолькорс. – М.: Связьиздат, 1947. – 480 с.
  5. Stevenson A. F. Theory of slots in rectangular waveguides / A. F. Stevenson // J. Appl. Phys. – 1948. – 19, N 1. – P. 24–38.
  6. Фельд Я. Н. Основы теории щелевых антенн / Я. Н. Фельд. – М.: Сов. радио, 1948. – 160 с.
  7. Oliner A. A. The impedance properties of narrow radiating slots in the broad face of rectangular waveguide. Pt. I. Theory / A. A. Oliner // IRE Transactions on Antennas and Propagation. – 1957. – 5. – P. 4–20.
  8. Айзенберг Г. З. Антенны УКВ: в 2 т. Т. 2 / Г. З. Айзенберг, В. Г. Ямпольский, О. Н. Терешин. – М.: Связь, 1977. – 288 с.
  9. Volakis J. L. Antenna Engineering Handbook / J. L. Volakis (editor). – 4th edition. – N. Y.: McGraw Hill, 2007. – 1773 p.
  10. Krauss J. D. Antennas, Second Edition / J. D. Krauss. – N. Y.: McGraw Hill, 1988. – 892 p.
  11. Васильев Е. Н. Исследование характеристик рассеяния волноводно-щелевой антенны на частотах, отличающихся от рабочей / Е. Н. Васильев, Е. М. Фрейдлин // Радиотехника и электрон. – 2003. – 48, № 6. – C. 655–663.
  12. Li J.-Y. Method of moments analysis of waveguide slot antennas using the EFIE / J.-Y. Li, L.-W. Li, Y.-B. Gan // J. Electromagnetic Waves and Application. – 2005. – 19, N 13. – P. 1729–1748.
  13. Elliott R. S. The design of small slot arrays / R. S. Elliott, L. A. Kurtz // IEEE Transactions on Antennas and Propagation. – 1978. – 26, N 2. – P. 214–219.
  14. Elliott R. S. The design of slot arrays including internal mutual coupling / R. S. Elliott, W. O’Loughlin // IEEE Transactions on Antennas and Propagation. – 1986. – 34, N 9. – P. 1149–1154.
  15. Kraut E. A. FDTD solution of Maxwell’s equations for an edge slot penetrating adjacent broadwalls of a finite wall thickness waveguide / E. A. Kraut, J. C. Olivier, J. B. West // IEEE Transactions on Antennas and Propagation. – 1994. – 42, N 12. – P. 1646–1648.
  16. Jan C.-G. Moment method analysis of sidewall inclined slots in rectangular waveguides / C.-G. Jan, P. Hsu, R.-B. Wu // IEEE Transactions on Antennas and Propagation. – 1991. – 39, N 1. – P. 68–73.
  17. Josefsson L. A waveguide transverse slot for array application / L. Josefsson // IEEE Transactions on Antennas and Propagation. – 1993. – 41, N 7. – P. 845–850.
  18. Jan C.-G. Variational analysis of inclined slots in the narrow wall of a rectangular waveguide / C.-G. Jan, R.-B. Wu, P. Hsu // IEEE Transactions on Antennas and Propagation. – 1994. – 42, N 10. – P. 1455–1458.
  19. Simulation of high-frequency integrated circuits incorporating full-wave analysis of microstrip discontinuities / R. Kipp, C. H. Chan, A. T. Yang, J. T. Yao // IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques. – 1993. – 41, N 5. – P. 848–854.
  20. Кременецкий С. Д. Волноводно-щелевые антенные решетки / С. Д. Кременецкий, В. Ф. Лось, А. Н. Шаманов // Антенны. – 2004. – Вып. 8–9. – C. 47–55.
  21. Kim Y. H. Mode-matching model for a longitudinally slotted waveguide array / Y. H. Kim, H. J. Eom // IEEE Antennas and Wireless Propagation Lett. – 2007. – N 6. – P. 328–331.
  22. Higher-order MoM analysis of the rectangular waveguide edge slot arrays / B. Lai, X. W. Zhao, Z. J. Su, C. H. Liang // IEEE Transactions on Antennas and Propagation. – 2011. – 59, N 11. – P. 4338–4341.
  23. Systematic design methodology for one-dimensional compound slot-array combining method of moments, equivalent circuit model and forward matching procedure / I. Montesinos-Ortego, M. Zhang, M. Sierra-Perez et al. // IEEE Transactions on Antennas and Propagation. – 2013. – 61, N 1. – P. 453–458.
  24. Kalinichev V. I. Analysis of planar slot arrays using magnetic currents and magnetomotive force / V. I. Kalinichev // IEEE Transactions on Antennas and Propagation. – 1995. – 43, N 2. – P. 131–136.
  25. Кириленко А. А. Строгая двумерная модель эффекта преобразования поверхностных волн в объемные / А. А. Кириленко, С. А. Стешенко // Радиофизика и электрон. – 2005. – 10, № 1. – С. 30–38.
  26. Стешенко С. А. Синтез антенны вытекающих волн по заданному распределению поля на апертуре / С. А. Стешенко // Радиофизика и радиоастрономия. – 2013. – 18, № 4. – C. 373–380. 
  27. Литвиненко Л. Н. Поперечная щель в плоском волноводе / Л. Н. Литвиненко, С. Л. Просвирнин // Радиотехника и электрон. – 1977. – 22, № 7. – C. 1321–1326.
  28. Литвиненко Л. Н. Спектральные операторы рассеяния в задачах дифракции волн на плоских экранах / Л. Н. Литвиненко, С. Л. Просвирнин. – К.: Наук. думка, 1984. – 240 с.
  29. Воробьев С. Н. Дифракция электромагнитных волн на структуре из конечного числа неэквидистантно расположенных лент различной ширины. Сравнение спектрального и операторного методов / С. Н. Воробьев, Л. Н. Литвиненко, С. Л. Просвирнин // Радиофизика и радиоастрономия. – 1996. – 1, № 1. – C. 110–118.
  30. Воробьев С. Н. Рассеяние электромагнитных волн на неэквидистантной решетке из конечного числа наклонных лент / С. Н. Воробьев // Радиотехника и электрон. – 1987. – 32, № 4. – C. 687–695.
  31. Воробьев С. Н.Метод моментов в задаче дифракции на ленте / С. Н. Воробьев, С. Л. Просвирнин // Радиотехника и электрон. – 1985. – 30, № 1. – C. 163–165.
  32. Айзенберг Г. З. Антенны УКВ: в 2 т. Т. 1 / Г. З. Айзенберг, В. Г. Ямпольский, О. Н. Терешин. – М.: Связь, 1977. – 384 с.
  33. Фелсен Л. Излучение и рассеяние волн: в 2 т. T. 2 / Л. Фелсен, Н. Маркувиц: пер. с англ. под ред. М. Л. Левина. – М.: Мир, 1978. – 555 с.
  34. Воробьев С. Н. Дифракция электромагнитных волн на ограниченной полосковой структуре: спектральный метод и приближение заданного тока / С. Н. Воробьев, С. Л. Просвирнин // Радиотехника и электрон. – 1994. – 39, № 12. – C. 1951–060.
  35. Воробьев С. Н. Электромагнитное поле в дальней и ближней зоне при дифракции волн на структурах из лент / С. Н. Воробьев // Радиофизика и электроника. – 2012. – 3(17), № 1. – С. 11–18.