Розв’язок рiвняння електромагнiтного поля, розсiяного розкривом рупорного випромiнювача, методом перевалу

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorСидорчук, О. Л.
dc.contributor.authorСоболенко, С. О.
dc.contributor.authorКовальчук, В. В.
dc.contributor.authorМарищук, Л. М.
dc.date.accessioned2023-05-30T09:49:23Z
dc.date.available2023-05-30T09:49:23Z
dc.date.issued2023
dc.description.abstractУ складi антенних систем сучасних радiоелектронних засобiв зв’язку, радiолокацiї, телебачення тощо широко застосовують рупорнi випромiнювачi. Перевагою рупорiв є простота їх конструкцiї та високi технiчнi характеристики. Проте є i певнi недолiки. Для їх оцiнювання та можливого усунення пiд час проєктування нових антенних систем зазвичай проводять електродинамiчний розрахунок електромагнiтного поля, розсiяного вiд рупорного випромiнювача, з урахуванням усiх причин розсiювання для його зменшення. Використання вiдомих методiв розрахунку зумовлюють появу алгоритмiв у незамкненiй формi, що зазвичай не мають точного розвязання. У тих небагатьох випадках, коли вiдомий їх чiткий розв’язок, вони мають досить складний вигляд i навiть за допомогою сучасних програмних пакетiв обчислювальних засобiв не дозволяють з’ясувати фiзичну сутнiсть або причину закономiрностей такого процесу. У цьому разi широко застосовують наближенi асимптотичнi методи. З’ясовано, що для розв’язання крайових задач визначення електромагнiтного поля, розсiяного вiд рупорного випромiнювача, доцiльно скористатися методом перевалу. У статтi детально розглянуто цей метод на прикладi рiвняння електромагнiтного поля, розсiяного розкривом рупорного випромiнювача, як однiєї з причин дифракцiї на рупорi з метою її зменшення. Дослiдження складається з двох завдань: детального розгляду методу перевалу для розв’язку iнтегрального подання рiвняння електромагнiтного поля; визначення поля, розсiяного розкривом рупорного випромiнювача. У задачi розглядається один iз випадкiв довiльного падiння плоскої хвилi, а саме коли вона поляризована нормально до площини падiння, тобто площина поляризацiї хвилi та площина падiння взаємоперпендикулярнi. Проведено моделювання промiжних результатiв для основної хвилi H01 типу та хвиль вищих типiв H02, H03, H04, що є визначальними у кiнцевих виразах. Отримано вираз для розсiяного розкривом рупора поля за нормальної поляризацiї падаючої хвилi до площини її падiння пiсля взяття iнтегралiв методом перевалу. На вiдмiну вiд складних сучасних програмних продуктiв таке рiшення дозволить проаналiзувати фiзичнi процеси, якi вiдбуваються пiд час вiдбиття електромагнiтного поля розкривом рупорного випромiнювача. Як приклад розглянуто розсiяне поле у двох площинах. За такими простими виразами, можна легко побудувати дiаграми розсiяного поля в програмi Маthcad. Для цього, у подальшому, необхiдно врахувати «паразитнi» хвилi, викликанi нерегулярнiстю рупора вздовж поздовжньої осi.uk
dc.description.abstractotherHorn emitters are widely used as part of antenna systems in modern radio-electronic equipment, radars, television, etc. The simplicity of their design and highlevel technical characteristics are major advantages of the emitters. However, there are certain disadvantages. In order to assess and possibly eliminate them, we usually do electrodynamics calculations of the electromagnetic field scattered from the horn emitter when designing new antenna systems and take into account all the factors,which cause scattering in order to reduce it. The well-known calculation methods result in the appearance of algorithms in open form, which usually do not have any exact solutions. In the few cases where their strict solutions are known, the algorithms look rather complex and, even with the help of modern software packages of computing tools, do not allow us to understand physics or causes of such a process. In such cases, approximate asymptotic methods shall be widely applied. It has been established that it is appropriate to use the saddle point method to solve boundary value problems in determining the electromagnetic field scattered from a horn emitter. We carried out a detailed analysis of the saddle point method by solving an equation for the electromagnetic field scattered by an opening horn emitter, which was a causes of diffraction on the horn in order to reduce the diffraction. The publication involves two tasks: a detailed analysis of the saddle point method for solving the integral electromagnetic field equation and determination of the field scattered by the opening horn emitter with application of the saddle point method. The problem statement includes one of the cases of a plane wave free incidence, namely, when the wave is polarized normally to the plane of incidence (S-polarization), that is, the plane of wave polarization and the incidence plane are mutually perpendicular. We have obtained an expression for the field scattered by the opening horn emitter with normal polarization of the incident wave to the plane of its incidence after taking integrals by the saddle point method. Unlike complex modern software products, this solution will allow us to analyze physical processes that occur when the electromagnetic field is reflected by the opening horn emitter. For example, we have analysed the scattered field in two planes. These simple expressions may be used to easily make scattered field diagrams in Mathcad. Further studies will take into account beyond cutoff reflection coefficients and the horn emitter load.uk
dc.format.pagerangePp. 28-36uk
dc.identifier.citationРозв’язок рiвняння електромагнiтного поля, розсiяного розкривом рупорного випромiнювача, методом перевалу / Сидорчук О. Л., Соболенко С. О., Ковальчук В. В., Марищук Л. М. // Вісник НТУУ «КПІ». Радіотехніка, радіоапаратобудування : збірник наукових праць. – 2023. – Вип. 91. – С. 28-36. – Бібліогр.: 14 назв.uk
dc.identifier.doihttps://doi.org/10.20535/RADAP.2023.91.28-36
dc.identifier.orcid0000-0002-8767-9129uk
dc.identifier.orcid0009-0006-1662-2244uk
dc.identifier.orcid0000-0003-1384-7617uk
dc.identifier.orcid0009-0000-4798-2169uk
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/56343
dc.language.isoukuk
dc.publisherКПІ ім. Ігоря Сікорськогоuk
dc.publisher.placeКиївuk
dc.relation.ispartofВісник НТУУ «КПІ». Радіотехніка, радіоапаратобудування : збірник наукових праць, Вип. 91uk
dc.rights.urihttps://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
dc.subjectасимптотичнi методи дослiдженьuk
dc.subjectметод перевалуuk
dc.subjectрозсiяне електромагнiтне полеuk
dc.subjectрупорний випромiнювачuk
dc.subjectasymptotic research methodsuk
dc.subjectsaddle point methoduk
dc.subjectscattered electromagnetic fielduk
dc.subjecthorn emitteruk
dc.subject.udc621.391.17uk
dc.titleРозв’язок рiвняння електромагнiтного поля, розсiяного розкривом рупорного випромiнювача, методом перевалуuk
dc.title.alternativeSolving an Equation by the Saddle Point Method for the Electromagnetic Field Scattered by the Opening Horn Emitteruk
dc.typeArticleuk

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
1903-5554-1-10-20230331.pdf
Розмір:
545.28 KB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
1.71 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Вісник НТУУ «КПІ». Радіотехніка, радіоапаратобудування : збірник наукових праць, Вип. 91