Расчет двузеркальной антенны по методу физической оптики с учетом многократных переотражений

Аннотация

Проведен расчет двузеркальной антенны Кассегрена по методу физической оптики с учетом многократных переотражений между контр-рефлектором и рефлектором. Показано, что с увеличением числа учтенных переотражений наблюдается сходимость результата для расчетных характеристик антенны (КНД, КИП, УБЛ). Для проверки предложенного метода проведен расчет антенны Кассегрена методом интегрального уравнения для неизвестного поверхностного электрического тока на рефлекторе и контр-рефлекторе. Сравнение показало высокую степень совпадения результатов, полученных двумя разными методами. С помощью метода многократных переотражений проведен расчет КНД и КИП зеркальной антенны Кассегрена в диапазоне частот от 1 до 10 ГГц.

• зеркальная антенна Кассегрена
• метод физической оптики
• многократные переотражения
• интегральное уравнение электрического поля

Abstract (in English)

Calculation of double reflector mirror antenna by physical optics method with taking into account multiple reflections

Calculation of a double reflector Cassegrain antenna by physical optics method with taking into account multiple reflections between the reflector and the subreflector was performed. It was shown that the convergence of antenna characteristics (gain, antenna efficiency, side-lobe level) with the increase of accounting reflections is observed. To check the method of multiple reflections the same Cassegrain antenna was calculated by the method of electric field integral equation with the unknown surface electric currents on the reflector and the sub-reflector. The comparison showed the coincidence of the result obtained by two different methods. The calculation of gain and efficiency of a Cassegrain antenna in frequency range from 1 to 10 GHz was performed by physical optics method with multiple reflections.

Для цитирования

Литература

1. Jorgensen E., Lumholt M., Meicke P., Zhou M. New modelling capabilities in commercial software for high-gain antennas. 6th European Conference on Antennas and Propagation (EuCAP). 2012. P.855-859. https://doi.org/10.1109/EuCAP.2012.6206621
2. Банков С.Е., Грибанов А.Н., Курушин А.А. Электродинамическое моделирование антенных и СВЧ структур с использованием FEKO. Москва, One book. 2013. 423 с.
3. Белькович И.В. Расчет эффективности зеркальных антенн и лучеводов с учетом неидеальностей поверхностей зеркал и кожуха лучевода с применением векторов Римана-Зильберштейна. Журнал радиоэлектроники [электронный журнал]. 2019. №11. https://doi.org/10.30898/1684-1719.2019.11.14
4. Белобаба И.Н., Сазонов Д.М. Открытый резонатор для создания высокоинтенсивного сфокусированного электромагнитного поля и его математическая модель. Сборник Трудов XXVIII Международной научно-технической конференции "Теория и техника антенн - ТТА'98". 1998. С.513-515.
5. Уфимцев П.Я. Метод краевых волн в физической теории дифракции. Москва, Сов. радио. 1962. 243 с.
6. Марков Г.Т., Петров Б.М., Грудинская Г.П. Электродинамика и распространение радиоволн. Москва, Сов. радио. 1979. 376 с.
7. Volakis J., Sertel K.Integral equation methods for electromagnetics. Scitech. Publ. 2012. 391 p.
8. Корн Г., Корн Т. Справочник по математике для научных работников и инженеров. Москва, Наука. 1984. 831 c.
9. Ludwig A.Computation of radiation patterns involving numerical double integration. IEEE Trans. on Antennas and Propagation. 1968. V.16. №11. P.767-769. https://doi.org/10.1109/TAP.1968.1139296
10. Imbriale W. Large antennas of the deep space network. Jet Propulsion Laboratory California Institute of Technology. 2002. 316 p.
11. Захаров Е.В., Пименов Ю.В. Численный анализ дифракции радиоволн. Москва, Радио и связь. 1982. 184 с.
12. Васильев Е.Н. Возбуждение тел вращения. Москва, Радио и связь. 1987. 272 с.
13. Rao S., Wilton D., Glisson A. Electromagnetic scattering by surfaces of arbitrary shape. IEEE Trans. on Antennas and Propagation. 1982. V.30. №3. P.409-418. https://doi.org/10.1109/TAP.1982.1142818
14. Chew W., Jin J., Michielssen E., Song J. Fast and efficient algorithms in computational electromagnetics. Artech House. 2001. 931 p.
15. Лаврецкий Е.И. Применение квадратурных формул Гаусса-Лежандра и Эрмита для вычисления интегралов в методе мультипольных разложений. Журнал радиоэлектроники [электронный журнал]. 2020. №4. https://doi.org/10.30898/1684-1719.2020.4.7
16. Saad Y. Iterative methods for sparse linear systems. The Society for Industrial and Applied Mathematics Publ. 2003. 447 p.