Исследование свойств электромагнитного поля линейных излучателей с двухдиапазонной функцией входного импеданса, поверхностные токи на которых возбуждаются источником электродвижущей силы с измененной пространственной структурой

Научная задача, лежащая в основе проекта, заключается в исследовании электродинамических характеристик линейных излучающих тел, возбуждение которых осуществляется источником электродвижущей силы с измененной пространственной структурой по отношению к известным классическим решениям дипольных антенн, таких как полуволновый диполь, диполь Пистолькорса. Функция входного импеданса при этом претерпевает изменение по сравнению с классической центрально-питаемой структурой и позволяет получить меньшую входную реактивность, что дает возможность синтеза двух/многодиапазонного режима работы с малым уровнем возвратных потерь мощности. Данный эффект проявляется в увеличении ресурса согласования. Помимо этого, сама компоновка излучателя при таком сценарии позволяет более эффективное использование пространства диэлектрической подложки, что ведет к уменьшению массогабаритных параметров излучателя в целом. Исследование относится к области сверхвысокочастотных устройств и направлено на совершенствование существующих на сегодняшний день решений в части портативных излучающих систем бортовых радиолокационных станций (РЛС) для управляемых летательных средств, а также на решение актуальной научной проблемы исследования нестандартно-возбуждаемых линейных излучателей. Известные компоновки дипольных антенн и их модернизации, разработанные видными советскими и зарубежными учеными, среди которых А. А. Пистолькорс, Д. И. Воскресенский, Ronold W.P. King и др., хорошо изучены и представляют класс линейных излучателей с достаточно неплохими как электродинамическими, так и массогабаритными характеристиками. Чистота линейной поляризации таких излучателей обеспечивает хорошую электромагнитную совместимость и поляризационную селективность. Конструктив антенн на основе таких излучателей относительно прост и незамысловат. Благодаря перечисленным особенностям такие излучатели весьма востребованы на сегодняшний день. Однако, стратегия развития радиоэлектронной аппаратуры по совершенствованию узлов и систем антенной техники выставляет все большие, и подчас противоречивые и взаимоисключающие требования к антенно-фидерным устройствам и это открывает ряд научно-технических направлений (задач) вычислительной электродинамики. Для решения данных задач предлагается исследовать электродинамические режимы возбуждения терминальных удаленных точек линейных проводников (диполеподобных) с условием двухдиапазонного согласования функции входного импеданса излучателя, на основе чего обобщить классическую электродинамическую задачу тонкого электрического диполя на двухдиапазонный излучатель дипольного вида с концевым возбуждением. На основе математической модели излучателя разработать имитационные модели сегмента нетрадиционных излучающих модулей, в основе которых лежат идеи максимально полной функциональной комплектации их излучающих систем. В частности, использование запатентованного решения в части возбуждения излучателей дипольного вида, когда питание подается на удаленные клеммы диполя. Такая вариация позволяет освободить центральную часть диэлектрической подложки и тем самым, во-первых, выделить место для цифровой аппаратуры управления, а во-вторых, решить проблему паразитной электромагнитной связи в данной части топологии. Обеспечение многодиапазонного режима излучения повышает помехозащиту системы, позволяет выбирать частотный диапазон в зависимости от погодных условий, метеообразований, и карты пассивных помех. Научная новизна разработки заключается в обобщении классической электродинамики линейных излучателей резонансного типа с центральным типом возбуждения на излучатели с концевым типом возбуждения. При этом воплощается в единой топологии двухдиапазонный возбудитель, запитываемый от несимметричной фидерной линии. На основе данного излучателя проектируется двухдиапазонная антенная решетка с принципиально новыми возможностями по КУ, рабочим диапазонам и многолучевости.