Оценка взаимного влияния двух рупорных излучателей, возбуждаемых мощными широкополосными импульсами в Х-диапазоне

Предложена методика численного оценивания взаимного влияния двух соприкасающихся рупорных излучателей, возбуждаемых мощными широкополосными импульсами в Х-диапазоне. Методика базируется на положениях геометрической теории дифракции и теории антенных решеток, она включает численное решение задачи дифракции цилиндрической волны на выпуклой двугранной импедансной клиновидной структуре при возбуждении ее негармоническим импульсом. Излучаемое поле представлено в виде суперпозиции падающего, отраженного, преломленного и дифракционного полей. При таком подходе учет широкополосности возбуждаемого сигнала заключается в представлении спектра излучаемого поля в рассматриваемой области произведением спектра возбуждаемого негармонического сигнала на пространственно-частотную характеристику импедансной клиновидной структуры. Важное преимущество предложенной методики заключается в том, что точность расчета пространственно-частотной характеристики определяется точностью асимптотического решения задачи дифракции на клине для гармонического случая и выбором числа точек дискретизации. Установлено, что вид пространственно-частотной характеристики клиновидной структуры определяется ее электрофизическими и геометрическими параметрами, направлением возбуждения и наблюдения, он оказывает влияние на характеристики и параметры возбуждаемого импульса; при этом высокочастотные составляющие спектра подвергаются большему подавлению, по сравнению с низкочастотными, приводя к изменению его амплитуды и увеличению длительности, что в конечном итоге влияет на эффективность передаваемой мощности.

1. Ефимов А. Г., Каменев А. Г., Корнеев С. А., Чистюхин В. В. Принципы проектирования бортовых многолучевых приемных АФАР систем спутниковой связи // Изв. вузов. Электроника. 2020. Т. 25, № 1. С. 73—78. DOI: 10.24151/1561-5405-2020-25-1-73-78.

2. Овчинникова Е. В., Гаджиев Э. В. и др. Особенности построения бортовых антенных решеток космических аппаратов // Радиотехнические и телекоммуникационные системы. 2018. № 3. С. 66—76.

3. Мещеряков В. В., Маркова Н. В., Юрманов П. Д. Моделирование и практическая реализация широкополосной двухгребневой рупорной антенны с шириной рабочей полосы более октавы и высоким уровнем кроссполяризационной развязки // Изв. вузов России. Радиоэлектроника. 2019. Т. 22, № 5. С. 42—51. DOI: 10.32603/1993-8985-2019-22-5-42-51.

4. Куроптев П. Д., Левяков В. В., Фатеев А. В. Широкополосная рупорная антенна диапазона 0,8–30 ГГц // Докл. ТУСУР. 2016. Т. 19, № 2. С. 23—27.

5. Hansen R. C. Phased Array Antennas. 2nd ed. Wiley series in microwave and optical engineering. Texas A&M University, 2009. 571 p.

6. Volakis J. Antenna Engineering Handbook. McGraw-Hill, 2007. 1755 p.

7. Bruns C., Leuchtmann P., Vahldieck R. Аnalysis and Simulation of a 1–18 GHz Broadband Double-Ridged Horn Antenna // IEEE Transactions on Electromagnetic Compatibility. 2003. Vol. 45, N 1. P. 55—60.

8. Боровиков В. А., Кинберг Б. Е. Геометрическая теория дифракции. М.: Связь, 1978. 248 с.

9. Курушин А. А., Пластиков А. Н. Проектирование СВЧ устройств в среде CST Microwave Studio. М.: Изд-во МЭИ, 2011. 155 с.

10. Сазонов Д. М. Многоэлементные антенные системы. Матричный подход. М.: Радиотехника, 2015. 144 с.

11. Бендерский Г. П., Крячко А. Ф., Сташкевич А. И., Шалдаев С. Е. Рассеяние электромагнитных волн на радиолокационных отражателях сложной формы. СПб: ВКА им. А.Ф. Можайского, 2005. 480 с.

12. Скоробогатова О. А. Особенности решения задачи дифракции электромагнитных волн на конечных импедансных клиновидных структурах при определении априорной информации о радиолокационных характеристиках средств вооружения и военной техники // Тр. Военно-космической академии имени А.Ф.Можайского. 2018. Вып. 665. С. 88—97.

13. Скоробогатова О. А. Асимптотическое решение задачи дифракции плоской электромагнитной волны на цилиндрической структуре c импедансным покрытием // Тр. Военно-космической академии имени А. Ф. Можайского. 2017. Вып. 663. С. 171—177.

14. Зернов Н. В. О решении нестационарных краевых задач электродинамики // Сб. докладов Академии наук СССР. 1951. Т. LXXX, № 1. C. 33—35.

15. Гольдштейн Л. Д., Зернов Н. В. Электромагнитные поля и волны. М.: Сов. радио, 1971.664 с.