А.Н. Якимов – д.т.н., профессор, кафедра конструирования и технологий электронных и лазерных средств, Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения

E-mail: y_alder@mail.ru

Рассмотрена задача дискретного представления излучающей поверхности микроволновой антенны со сложной пространственной конфигурации и моделирования излучения такой антенны методом конечных элементов. Предложено разбиение с равномерным шагом самой излучающей поверхности, что позволяет контролировать величину элементов разбиения на всей излучающей поверхности и добиться большей точности аппроксимации при тех же вычислительных затратах. Для зеркальной параболической антенны построены геометрическая и электродинамическая модели и проведен расчет диаграмм направленности при различных шагах дискретизации поверхности, что позволило выбрать шаг, обеспечивающий требуемую точность. Получены результаты, показывающие, что предложенная конечно-элементная математическая модель может быть использована при проектировании антенн со сложной пространственной конфигурацией, а также для анализа влияния на характеристики излучения антенн различных деформирующих воздействий.

1. Сабоннадьер Ж.К., Кулон Ж.Л. Метод конечных элементов и САПР: Пер. с фр. М.: Мир. 1989. 190 с.
2. Семенов А.А. Теория электромагнитных волн. М.: Изд-во МГУ. 1968. 320 с.
3. Титаренко В.Н., Ягола А.Г. Метод отсечения выпуклых многогранников и его применение к некорректным задачам// Вычислительные методы и программирование. 2000. Т. 1. № 1. С. 8−13.
4. Репнев Д.Н., Саратовский Н.В., Филатова А.И. Метод нелинейной дискретизации сетки конечных элементов в инженерном анализе тепловых режимов РЭС // Информационно-измерительные и управляющие системы. 2011. № 11. С. 142−145.
5. Shishov M.V., Yurkov N.K., Yakimov A.N. An Estimate of the Error in Constructing a Geometric Model of an Antenna Mirror by the Delone Method// Measurement Techniques. November 2014. V. 57. № 8. P. 919−925.
6. Проскурин В.И. Пространственное представление и дискретизация радиолокационных характеристик рассеивающих объектов в дальней зоне // Радиотехника. 2009. № 9. С. 110−116.
7. Моисеев Н.Н., Иванилов Ю.П., Столярова Е.М. Методы оптимизации. М.: Наука. 1978. 352 с.
8. Кюн Р. Микроволновые антенны: Пер. с нем. Л.: Судостроение. 1967. 518 с.
9. Борзов А.Б., Соколов А.В., Сучков В.Б. Методы цифрового моделирования радиолокационных характеристик сложных объектов на фоне природных и антропогенных образований // Журнал радиоэлектроники (электронный журнал). 2000. № 3. URL: http://jre.cplire.ru/koi/mar00/3/text.html (дата обращения 17.12.2016).
10. Bayat N., Mojabi P. The effect of antenna incident field distribution on microwave tomography reconstruction // Progress In Electromagnetics Research. 2014. V. 145. P. 153−161.
11. Conceicao R.C., O'Halloran M., Glavin M., Jones E. Comparison of Planar and Circular Antenna Configurations for Breast Cancer Detection Using Microwave Imaging // Progress In Electromagnetics Research. 2009. V. 99. P. 1−20.
12. O'Halloran M., Glavin M., Jones E. Rotating Antenna Microwave Imaging System for Breast Cancer Detection // Progress In Electromagnetics Research. 2010. V. 107. P. 203−217.