Радиотехника » 2009 » Март
 

Методы прогноза напряженности электромагнитного поля на приземных трассах

В работе приведено описание методов прогноза напряженности поля над земной поверхностью. Представлены результаты теоретических расчетов напряженности поля и множителя ослабления по формулам Б. А. Введенского, В. А. Фока и Е. Л. Фейнберга, а также рекомендации Международного Союза Электросвязи (МСЭ) для прогноза напряженности поля в реальных условиях. Выполнено сравнение рекомендованных МСЭ значений с результатами расчетов по дифракционной теории и получена формула для расчета напряженности поля с учетом особенностей трассы распространения. Показано, что в области полутени рекомендации МСЭ с точностью до постоянного множителя согласуются с результатами расчетов напряженности поля над гладкой земной поверхностью.

Ключевые слова:  

Рассеивание и проникновение миллиметровых волн в изолированные структуры растительности

Разработан новый цифровой алгоритм, основанный на уравнении переноса радиации (RTE), позволяющий рассчитывать характеристики рассеивания и проникновения волн миллиметрового диапазона в изолированные растительные объекты, такие как отдельно стоящие деревья, кусты и т. п. Для этого RTE представляется в дискретной форме, а растительные структуры дискретизируются на отдельные элементы. Предлагаются шаг за шагом решения для уменьшения требований, учета влияния различных параметров на характеристики объекта исследований. Дается качественное обоснование подхода. Выполнено сравнение модельных исследований с результатами реальных измерений характеристик деревьев фикуса на частоте 75 GHz.

Ключевые слова:  

Еще раз о дифракции на ленте и щели: метод Винера-Хопфа-Фока

Применен метод Винера-Хопфа-Фока для аналитического решения задачи о дифракции плоской волны на ленте и щели, которая сводится к решению парных сингулярных интегральных уравнений либо к системе интегральных уравнений Фредгольма второго рода. Предложены эффективные способы решения системы функциональных уравнений. Их КВ асимптотические решения сопоставлены с ранее известными результатами, полученными разными асимптотическими методами. Получено характеристическое уравнение, которое определяет условие резонанса на ленте при КВ приближении.

Ключевые слова:  

Амплитудно-частотные свойства линии передачи на магнитостатических волнах с учетом набега фазы

Рассмотрена роль набега фазы волны в формировании выходного сигнала линии передачи на поверхн. магнитостатических волнах (ПМСВ), распространяющихся в однородной магнитной среде затухания. Показано, что амплитудные характеристики пропускания сигнала в зависимости от частоты, волн. числа, взаимной ориентации преобразователей и ширины пучка ПМСВ имеют многолепестковый характер, подобный функции x{-1}sin x, с учетом закона дисперсии ПМСВ. Фазовая характеристика пропускания пропорциональна волновому числу, ширине волнового пучка и тангенсу угла между преобразователями.

Ключевые слова:  

Электродинамический метод расчета двумерной модели двухзеркальной антенной системы с носовым диэлектрическим обтекателем

Рассматривается метод расчета полей излучения и рассеяния двумерной модели двухзеркальной антенны под диэлектрическим остроконечным обтекателем для случаев E- и H-поляризованного поля. Метод основан на решении интегральных уравнений относительно поля в слое обтекателя и плотности токов на зеркалах. Приведены диаграммы направленности и рассеяния двухзеркальной антенной системы под диэлектрическим обтекателем, опирающимся на идеально проводящую пластину.

Ключевые слова:  

Метод укороченных характеристических уравнений для исследования устойчивости нелинейных периодических колебаний

Развит метод исследования устойчивости нелинейных колебаний, найденных методом гармонического баланса, без использования предположения о медленном изменении амплитуд. Сформулированы принципы укорачивания общего характеристического уравнения колебательной системы. На основе этих принципов найден порядок укороченных определителей, представляющих функциональное ядро системы частных характеристических уравнений. Поставлена и разрешена задача выделения и исключения из рассмотрения ложных корней характеристических определителей. С целью упрощения характеристических уравнений разработан метод укорачивания операторных функций, описывающих линейные части колебательных систем. В качестве демонстрации возможностей метода проведено исследование устойчивости периодических колебаний в широкополосной релаксационной системе. Релаксационные колебания в рассматриваемой системе проанализированы с привлечением метода замен квазигармонической переменной на основе гипотезы “автофильтрации”.

Ключевые слова:  

Обратная задача для слоистой импедансной среды

На основе метода регуляризации А. Н. Тихонова предложена и обоснована методика определения параметров (эпсилон[ j], сигма[ j], h[ j]) слоистой полупроводящей среды по частотной зависимости поверхностного импеданса. Рассмотрены примеры интерпретации для различных типов подстилающей среды в широком диапазоне эл-магн. волн (десятки килогерц-десятки мегагерц). Показана эффективность методики при решении практических задач радиозондирования, связанных с слоистыми средами. Библ. 7.

Ключевые слова:  

Полновекторный анализ нелинейного пластинчатого волновода методом нелинейных гибридных векторных конечных элементов

Предлагается новый метод нелинейных гибридных векторных конечных элементов для изучения распространения оптического луча по трем пространственным координатам в нелинейном пластинчатом волноводе. Метод основан на комбинации метода краевых элементов и метода конечных разностей. Метод краевых элементов применен к поперечному сечению волновода, а метод конечных разностей применен к направлению распространения. Для оценки возможностей нового метода проведено исследование нелинейного волновода, состоящего из линейной подложки, линейной пленки и покрытия на базе эффекта Керра. Волновод возбуждался волнами Н[ С] и Е[ О]. Библ. 10.

Ключевые слова:  

Распространение низкочастотных радиоволн в возмущенном трехмерной крупномасштабной неоднородностью приземном волноводе

Работа посвящена развитию численно-аналитического метода решения трехмерных задач теории распространения радиоволн, в частности, задач, учитывающих трехмерные локальные неоднородности приземного волновода (ионосферные возмущения или нерегулярности земной поверхности). Используется импедансная модель волновода Земля – ионосфера. Неоднородность, выступающая за пределы одной из стенок волновода, имеет произвольную гладкую форму, а свойства ее поверхности описываются импедансом. Задача в скалярном приближении сводится к двумерному интегральному уравнению по поверхности неоднородности, которое путем асимптотического интегрирования по поперечной к трассе распространения координате приводится к одномерному интегральному уравнению. Контуром интегрирования в последнем является линейный контур неоднородности. Уравнение решается численно, путем, сочетающим в себе прямое обращение интегрального оператора типа Вольтерра и последовательные приближения. Библ. 34.

Ключевые слова:  

Компенсация искажений радиоимпульса в трансионосферных РСА УКВ-диапазона

Рассмотрена задача компенсации дисперсионных искажений зондирующего сигнала трансионосферной РСА УКВ-диапазона, вызванных эффектом рефракции широкополосных сигналов в ионосфере Земли, предложен алгоритм компенсации данных эффектов, основанный на использовании учета нестационарного характера отраженных сигналов РСА, показано, что в отличии от известных алгоритмов автофокусировки радиолокационных изображений, данный алгоритм не использует параметрическую модель искажений и не зависит от сюжета радиолокационного изображения.

Ключевые слова:  

Обратное рассеяние нерегулярно стратифицированной нестационарной ионосферы

Исследовано обратное рассеяние высокочастотных радиоволн от нерегулярно стратифицированной нестационарной ионосферы. В этом случае электронная плотность представляется как двухкомпонентная. Первая компонента описывает регулярную зависимость электронной плотности от высоты. Предполагается, что эта компонента стационарна. Другая компонента описывает нестационарную мелкомасштабную структуру, ответственную за обратное рассеяние высокочастотных радиоволн. Главной целью работы являлось получение выражений обратного рассеяния сигналов для случая “мелкомасштабных нестационарных неоднородностей” с использованием временного описания процесса рассеяния. В результирующем выражение для сигналов на приемнике принимается в расчет вклад регулярной компоненты ионосферы в фазовую структуру сигнала в то время, как мелкомасштабные неоднородности несут ответственность за обратное рассеяние. Результаты исследовательских усилий могут быть использованы в развитии процедуры обработки экспериментальных данных однопозиционных радаров некогерентного рассеяния.

Ключевые слова:  

Отражение электромагнитных волн и электромагнитное взаимодействие в системах “дифракционная решетка – непрозрачные среды”

В работе рассматриваются вопросы отражения плоской эл. магн. волны от планарной двумерной бесконечной решетки рассеивателей, расположенной над диэл. подложкой (тонким слоем диэлектрика) над полупространством проводника, и эл. магн. взаимодействия в структурах такого типа. Решетка расположена столь близко к подложке, что становятся существенны как эффекты эл. магн. перевлияния внутри решетки (между частицами решетки), так и взаимодействия частиц решетки и подложки. В работе строго решается задача об электромагнитном взаимодействии в сложных структурах “решетка частиц – диэл. подложка”. Задача решается в дипольном приближении как для случая нормального падения волны, так и для произвольного угла падения возбуждающей волны. Аналитически получены выражения для коэф. взаимовлияния и самодействия, а также коэф. отражения.

Ключевые слова:  

Анализ радиоизображений ионосферы, полученных с помощью радиоспектрометра PRS-3

Приведены результаты эксперим. исследования широкополосного излучения ионосферы, возникающего под действием потоков плазмы и пучков электронов, которые создаются с помощью аппаратуры, установленной на борту ИСЗ APEX. Под действием потока плазмы возникало широкополосное излучение с частотами 100 кГц…10 МГц. Под действием электронных пучков возникает излучение с частотами, соответствующими гармоникам гирочастоты и гибридными частотами. Анализ спектров излучения производился с помощью радиоспектрометра PRS-3.

Ключевые слова:  

Система компьютерного моделирования эксперимента в области микроволновой техники

Описана установка компьютерного моделирования лабораторных экспериментов в области микроволновой техники, выполняемых студентами университетов. Предполагается, что мат. моделирование, предшествующее экспериментам, обеспечит соревновательность и улучшит понимание материалов. Моделирование должно производиться в визуальной базе с применением языка гипертекста высокого уровня и аудио-визуального интерактивного терминала, включающего гиперкамкордер, фиксирующий процессы на экране дисплея с размерами 640*480 мм. Приведены формулы, которые могут быть использованы для иллюстрации мат. модели.

Ключевые слова:  

Простая методика согласования импеданса и настройки характеристик СВЧ-ответвителя для линейного ускорителя электронов

Описана простая эксперим. методика согласования и подстройки СВЧ-ответвителей типа “дверной ручки”. Методика разработана применительно к ускорительным структурам с входным и выходным ответвителями и позволяет обеспечить быструю конвергенцию к условию мин. отражения для резонатора связи с фиксированным фазовым сдвигом. Приведены частотные зависимости коэф. стоячей волны и фазового сдвига резонатора связи в диапазоне частот 1299,2-1300 МГц.

Ключевые слова:  

Проектирование широкополосных переходов для медицинской СВЧ и КВЧ аппаратуры

В тезисах доклада сообщается, что в докладе рассмотрены вопросы конструкторского синтеза широкополосных переходов с одной линии передачи на другую на неоднородных резонаторах. Это позволяет получать максимальные ослабления на необходимых частотах режекции паразитных эл. магн. сигналов и требуемые АЧХ в рабочей полосе частот, аппроксимируемые известными полиномами. Вариантом решения является использование ступенчатых резонаторов. В докладе представлены варианты новых конструктивных решений широкополосных переходов: а) переход с несимметричной полосковой линии на несимметричную щелевую линию, образованный ступенчатыми резонаторами на соответствующих типах линий; б) переход с несимметричной полосковой линии на несимметричную полосковую линию, образованный ступенчатыми резонаторами на несимметричной полосковой линией и симметричной щелевой линией; в) переход с Н-волновода на коаксиальную линию, образованный ступенчатыми резонаторами на этих типах линий и элементом связи с различными типами эл. магн. колебаний. В тезисах кратко излагается методика расчета переходов и сообщается о создании рассчитанных по этой методике переходов в дециметровом и сантиметровом диапазонах волн с полосами пропускания до 100% и более.

Ключевые слова: