Методы численного анализа антенн в диссипативных средах
Читать статью полностью
Методы численного анализа антенн в диссипативных средах(1,6 MB)Аннотация
В статье представлен новый подход к анализу антенн, помещаемыхвполубесконечныедиссипативныесреды. Приводится постановка задачи. Впервые рассмотрен вариант применения метода конечных элементов (МКЭ) и метода конечных разностей во временной области (МКРВО) для решения такого рода задач. Выделены особенности моделирования, позволяющие соблюдать корректность построения исходных компьютерных моделей, соответствие базовым принципам электродинамики. Описаны разработанные функциональные схемы концептуальных МКЭ- и МКРВО-моделей погруженных антенн, реализованные как в известных, так и в разработанных программах моделирования. Обосновано применение теоремы взаимности для анализа характеристик погруженных вибраторов, приводится пример численных расчетов, в котором рассматривается нахождение предлагаемыми способами коэффициента усиления и входного сопротивления цилиндрических и пластинчатых вибраторов, доказывающее высокую точность предлагаемых подходов.
Ключевые слова:
диссипативные среды - dissipative media; концептуальные модели - conceptual models; метод конечных элементов - finite elements method; метод конечных разностей во временной области - finite difference method in the time domain; теорема взаимности - reciprocity theorem; погруженные вибраторы - submerged vibrators; коэффициент усиления - gain.
Список литературы
1. Лавров, Г. А. Приземные и подземные антенны. Теория и практика антенн, размещенных вблизи поверхности земли / Г.А. Лавров, А.С. Князев. - М.: «Сов. радио», 1965. - 473 с.
2. Galleys, J. Antennas in Inhomogeneous Media / J. Galleys. - Pergamon Press Inc, 1969. - 294 p.
3. King, R. W. P. Dipoles in Dissipative Media / R.W.P. King. - Harward University, Cruft Laboratory Scientific Report 336, 1961. - 43 p.
4. Stutzman, W. L. Antenna Theory and Design / W.L. Stutzman, G.A. Thiele. - 3rd ed. - N.Y.: John Willey & Sons, Inc, 2012. - 823 p.
5. Бородулин, Р. Ю. Численные методы электродинамики: Моногр. / Р.Ю. Бородулин. - СПб.: ВАС, 2016. - 180 с.
6. Berenger, J. P. A perfectly matched layer for the absorption of electromagnetic waves / J.P. Berenger / / J. Comp. Phys. - 1994. - Vol. 114, No. 2. - P. 185-200.
7. Бородулин, Р. Ю. Методика расчета характеристик антенн, расположенных в полубесконечной среде с поте- рями, методом конечных элементов / Р.Ю. Бородулин, Н.Ю. Ключко / / Информация и Космос. - 2016. - № 2. - С. 41-44