Радиотехника » электродинамика
 

Расчет формы уединенных волн с помощью численно-аналитических методов

Предложено усовершенствование метода Леви-Чивиты, состоящее в учете особенностей искомой функции путем добавления слагаемых, содержащих степенные особенности. Как показали результаты численного эксперимента, учет дополнительных особенностей позволяет увеличить скорость убывания погрешности в 2 раза и уточнить расчеты на 3…4 порядка. Найденные решения задачи о вихре под свободной поверхностью идеальной весомой жидкости показывают возможность образования непериодических волн в локальной зоне вблизи критической точки. Библ. 13.

Ключевые слова:  

Расчет многоканальных неоднородных устройств многократной связи с использованием обобщенных составляющих блоков

Рассмотрена методика расчета многоканальных устройств многократной связи с неоднородным рабочим диапазоном. Такие устройства используются для преобразования формата временной многоканальности в формат частотной многоканальности и их взаимодействия. Предлагается строить неоднородные устройства многократной связи с использованием обобщенных двухскоростных структур, что дает большие возможности при расчете. Такие обобщенные устройства имеют, однако, новые источники ошибок в дополнение к обычным перекрестным помехам, амплитудным и фазовым неоднородностям. Предлагается единый критерий, учитывающий все эти неточности. На основе предложенного критерия разработана методика расчета. Приведен пример расчета для случая трех каналов. Результат близок к оптим.

Ключевые слова:  

Анализ напряженно-деформированного состояния тонкостенной цилиндрической оболочки

Механическая система направляющая-ракета при действии внезапно приложенных сил исследовалась в работе, где рассмотрены колебания системы в области допустимых отклонений в пределах заданного интервала времени. Пусковая направляющая (ПН) в виде тонкостенной цилиндрической оболочки рассматривалась как абсолютно жесткая труба, упруго закрепленная на правом конце. В реальных условиях эксплуатации такая оболочка представляет собой деформируемую систему, которая работает в условиях высоких и неравномерных температур и переменных радиальных внутренних давлений. С точки зрения надежности работы поиск методов оценки напряженно-деформированного состояния такой системы представляется целесообразным.

Ключевые слова:  

Поверхностные разряды и поля в резистивном коаксиальном кабеле, через который проходит постоянный ток

Делается попытка обобщить анализ полей в области коаксиальных кабелей, сделав предположение, что внешний (обратный) эквипотенциальный проводник имеет конечные размеры, конечную проводимость и переменный эл. потенциал вдоль своей длины. В имеющихся публикациях, по мнению авторов, рассматривались только частные случаи (при обязательных допущениях эквипотенциальности внешнего проводника с идеальной проводимостью). Проведено исследование и расчет поверхн. разрядов, потенциалов и полей в длинном цилиндрическом коаксиальном кабеле с внутр. и внешним проводниками с конечной проводимостью и конечными радиальными размерами, через который проходит пост. ток. Показано, что существует эл. поле во внешней области обратного (внешнего) проводника.

Ключевые слова:  

Интегральные уравнения нелинейных электродинамических структур

Метод интегральных уравнений широко используется при исследовании нелинейных эффектов в микроволновой электронике большой мощности. Данная работа посвящена анализу композитов из анизотропных и бианизотропных сред, которые также могут обладать нелинейными свойствами. Для электродинамической структуры в виде прямоугольного волновода, заполненного включениями из нелинейного диэлектрика, составлены объемные и поверхностные интегральные уравнения, содержащие функции Грина, и с помощью метода Галеркина получены кусочно-постоянные аппроксимации решений. Выведены уравнения гармонических составляющих поляризационных токов и построены зависимости модуля коэф. отражения электродинамической структуры от частоты в диапазоне от 6 до 12 ГГц. Приведено интегральное уравнение, дающее возможность решения проблем нестационарности.

Ключевые слова:  

Анализ бесконечных источников тока над полубесконечной поверхностью с потерями на основе использования дополнительных фиктивных источников тока в соответствии с методами теории комплексных изображений

Метод дополнительных источников широко используется при решении проблем двумерного и трехмерного эл.-магн. рассеяния. В статье рассматривается каноническая задача излучения линейного источника тока, расположенного над бесконечной полусферой с потерями. Решение задачи основано на разложении поля на переизлучаемую и поглощаемую части, представленные фиктивными источниками. Численное решение по методу дополнительных источников дает возможность на основе теории изображений получать границы зоны излучения и форму диаграммы с требуемой точностью. Дан пример использования метода при анализе диэл. структуры, возбуждаемой неоднородным полем.

Ключевые слова:  

Исследование правил согласования микроволновых электромагнитных параметров однослойного однородного поглотителя

Анализируются св-ва абсорбирующего эл.-магн. волны однослойного однородного покрытия, нанесенного на идеально проводящую поверхность. Выведено трансцендентное уравнение с комплексными переменными и получены путем численного решения зависимости положения границ области поглощения. Построены зависимости коэф. отражения и радиолокационного сечения при различных параметрах абсорбирующего слоя в диапазоне частот от 8 до 18 ГГц.

Ключевые слова:  

Синхронизация автоколебательной системы Ван дер Поля-Дуффинга короткими импульсами

Дан краткий обзор работ, посвященных особенностям динамики неавтономных систем с предельным циклом в виде окружности и системы Ван дер Поля под действием периодической последовательности дельта-импульсов. Рассматривается динамика системы Ван дер Поля – Дуффинга под действием такой последовательности импульсов. С помощью метода медленно меняющихся амплитуд построены модели в виде двумерных и одномерных отображений. Изучено устройство плоскостей параметров период – амплитуда воздействия таких отображений и исходной дифференциальной системы. Обсуждается роль кубической нелинейности, характерной для системы Ван дер Поля – Дуффинга.

Ключевые слова:  

Входной импеданс произвольно ориентированного электрического диполя, расположенного над прямоугольным экраном

Предложена методика расчета входного импеданса произвольно ориентированного электрического диполя конечных размеров, расположенного над прямоугольным металлическим экраном, основанная на методе наведенных электродвижущих сил и равномерной геометрической теории дифракции. Полный наведенный импеданс включает взаимный импеданс между возбуждающим диполем и его изображением, а также наведенный импеданс на диполе за счет дифрагированных полей с кромок экрана.

Ключевые слова:  

Численный дисперсионный анализ устойчивого трехмерного метода ADI в сочетании с методом конечных разностей во временной области

Представлен полный анализ численной дисперсии недавно разработанного метода трехмерного анализа на основе конечных разностей во временной области. Методика предусматривает полную перемену направления (ADI-техника). Соотношения дисперсии выводятся аналитически. Исследуется влияние пространственных и временных скачков на численную дисперсию. Показано, что безусловно устойчивый метод конечных разностей во временной области имеет ряд преимуществ по сравнению с обычным методом конечных разностей в частотной области, где требуется градуировочная сетка. Безусловно устойчивый метод конечных разностей во временной области позволяет увеличить временной шаг при меньших ошибках в численной дисперсии. Данный метод существенно уменьшает число итераций. Ограничения на временной шаг обусловлены известными условиями устойчивости Куранта-Фредиша-Леси (CFL).

Ключевые слова:  

Распространение импульсов в цепочке элементов с нейроноподобной динамикой

Проведены исследования особенностей распространения импульсов в цепочке модельных нейронов с однонаправленной связью. Динамика модельного нейрона задается системой Розе-Хиндмарш. На вход цепочки подавалось возмущение в виде одиночного прямоугольного импульса. Проведен анализ трансформации импульсов при распространении в цепочке на плоскости параметров амплитуда – длительность импульса при различных значениях параметра связи. Предложено объяснение механизма формирования импульсов в цепочке.

Ключевые слова:  

Приближенные решения интегральных уравнений последовательного анализа для условно-экстремальной задачи

Рассматривается задача последовательного различения двух простых гипотез в условно-экстремальной постановке. Получены приближенные решения интегральных уравнений последовательного анализа, которые являются более простыми в вычислительном отношении по сравнению с точными результатами. Приведена оценка точности приближенных решений. СРавнение точных и приближенных решений показано на примере обнаружения детерминированного сигнала на фоне шума.

Ключевые слова:  

Влияние дисперсии диэлектрика на энергию излучения заряда, движущегося в вакуумном канале

Исследуется излучение точечной заряженной частицы, которая движется по оси вакуумного канала в диэлектрике, обладающем резонансной частотной дисперсией. Показано, в частности, что максимум спектральной плотности энергии излучения с ростом радиуса канала смещается от резонансной частоты к более низким частотам. Полученные результаты сравниваются с соответствующими результатами для случая недиспергирующего диэлектрика. Отмечено, что при достаточно высокой скорости движения заряда потери энергии на излучение в диспергирующем диэлектрике обычно значительно меньше, чем в диэлектрике без дисперсии.

Ключевые слова:  

Использование преобразования Ханкеля в замкнутой форме при расчете поля круглого диска на основе полиномов Чебышева с учетом граничных условий

Использование анализа в области преобразования Ханкеля и решение соответствующих уравнений по методу Галеркина, являющееся эффективным методом прогнозирования полей излучения круговых микрополосковых структур, привело к появления нескольких вариантов используемых базовых функций. В работе предлагается метод решения задачи с преобразованием Ханкеля в замкнутой форме, основанный на вычислении конечной суммы биномиальных коэф. при использовании в качестве базовой функции Бесселя. Даны теоретическое обоснование выведенных формул и пример расчета микрополосковой антенны, содержащей накладные элементы в виде тонких дисков, обладающих резонансными свойствами на используемых частотах.

Ключевые слова:  

“Просачивание” электромагнитного поля через идеально проводящие стенки сверхвысокочастотных устройств при численном решении методом векторного потенциала со схемой двойного разбиения

Проведено численное исследование влияния дискретного задания граничных условий в центрах элементов разбиения при расчете по методу коллокации с применением векторного потенциала на возможность “просачивания” электромагнитного поля через идеально проводящие стенки. Указан способ оценки такого “просачивания”. Дана рекомендация о приемлемых значениях добротности электродинамических устройств при расчете их параметров методов векторного потенциала со схемой двойного разбиения.

Ключевые слова:  

Рассеяние электромагнитных волн на структурах, содержащих тонкие проводники

Методом вспомогательных источников получено решение задачи рассеяния электромагнитных волн на структурах, составленных из конечного числа трехмерных идеально проводящих тел, часть которых является тонкими проводниками. Кратко описан разработанный пакет прикладных программ. Приведены некоторые результаты численных расчетов, характеризующие влияние объемных тел, расположенных вблизи тонких проводников, на распределение тока на проводниках.

Ключевые слова: