Резонансні властивості імпедансного монополя, розташованого на ідеально провідному прямокутному екрані

Предмет і мета роботи – визначення залежності поверхневого імпедансу, опору випромінювання та вхідного імпедансу резонансного монополя з електричною довжиною 0,2 £ l / l £ 0,3, розташованого на ідеально провідній площині і на прямокутному екрані, від довжини та товщини монополя; дослідження впливу розмірів сторін екрана на резонансні характеристики та коефіцієнт спрямованої дії імпедансного монополя.

Методи й методологія. Для розв’язання тривимірної векторної задачі дифракції поля імпедансного монополя, розташованого на ідеально провідному прямокутному екрані, застосовується метод рівномірної геометричної теорії дифракції з використанням асимптотичних виразів для дифрагованих полів та електричного струму тонкого імпедансного диполя, розташованого у вільному просторі.

Результати роботи. З урахуванням дифракційних ефектів на крайках квадратного екрана розраховано резонансні значення поверхневого імпедансу монополів за умови максимальної амплітуди електричного поля, відповідні значення опору випромінювання та коефіцієнта спрямованої дії монополя. Встановлено, що при розмірах екрана більш ніж дві довжини хвилі крайові ефекти слабо впливають на резонансні характеристики монополя. Максимальні значення опору випромінювання мають місце на квадратних екранах з розміром сторони L/ l = 0,9…0,95. Перший максимум коефіцієнта спрямованої дії має місце за умови L/ l = 1,2…1,3. Верифікацію отриманих результатів проведено за допомогою розрахунків у програмі Feko.

Висновок. Розв’язано тривимірну векторну задачу дифракції поля імпедансного монополя, розташованого на ідеально провідному прямокутному екрані. Розроблено програми для визначення резонансних характеристик і діаграм направленості випромінювальної системи. Обравши оптимальні розміри екрана, можна збільшити коефіцієнт спрямованої дії та опір випромінювання резонансного монополя довжиною l = 0,2l на 24 і 38 % відповідно порівняно зі значеннями для нескінченного екрана.