Побудовано функції Гріна електричного та магнітного типів для векторних потенціалів Герца циліндричних областей (у тому числі прямокутних) з торцевими плоскими межами, які характеризуються поверхневим імпедансом. Розглянуто напівнескінченні структури та резонатори у випадку їх збудження поздовжніми сторонніми струмами.

Построены функции Грина электрического и магнитного типов для векторных потенциалов Герца цилиндрических областей (в том числе прямоугольных) с торцевыми плоскими границами, характеризующимися поверхностным импедансом. Рассмотрены полубесконечные структуры и резонаторы в случае их возбуждения продольными сторонними токами.

Green's functions of electric and magnetic types for Hertz vector potentials are obtained for cylindrical volumes (included rectangular) with butt-end plane boundaris, which have surface-impedance. Half-infinite structures and resonators are considered in the case of their exitation with longitudinal currents.

Методом последовательных приближений решена задача о распределении электрического тока вдоль тонкого несимметричного радиально ориентированного проводника, расположенного на импедансной сфере. Найдено приближенное аналитическое решение для тока вибратора, возбуждаемого у основания генератором дельта-функции, без ограничений на его длину.

Побудовано функції Гріна електричного та магнітного типів для векторних потенціалів Герца циліндричних областей (у тому числі прямокутних) з поздовжньо-неоднорідним діелектричним заповненням. Розглянуто нескінченні, напівнескінченні структури та резонатори (з торцевими плоскими ідеально-провідними границями) у випадку їх збудження поздовжніми сторонніми струмами. У явному вигляді визначено функції Гріна для дво-тришарового поздовжньо-неоднорідного заповнення областей.

За допомогою функції Гріна визначено поля випромінювання кільцевої щілини, розташованої на сферичному виступі над екраном, у випадку аксіально-симетричного збудження. Поверхню виступу, що має форму напівсфери, та плоский нескінченний екран вважали ідеально провідними. Кількісно досліджено значення провідності та напрямлені властивості випромінювання щілинної антени у разі зміни її геометричних параметрів.

За допомогою функції Гріна визначено поля випромінювання тонкого радіального вібратора, розташованого на напівсферичному виступі над екраном, у випадку його збудження у основі генератором дельта-функції. Зроблено припущення, що плоский нескінченний екран є ідеально провідним, а поверхня напівсферичного виступу характеризується розподіленим комплексним імпедансом. Кількісно досліджено характеристики випромінювання такої системи у разі змінювання її геометричних та електричних параметрів.

Освещены проблемы возбуждения электромагнитных волн в пространственных объемах, имеющих сферические и цилиндрические границы, с помощью метода тензорных функций Грина уравнения Гельмгольца для векторных потенциалов Герца. Описаны функции Грина для сферических резонаторов и пространства вне сферических рассеивателей с идеально проводящими и импедансными границами, заполненных однородной средой и концентрической слоистой диэлектрической структурой; для бесконечных и полубесконечных цилиндрических областей, а также резонаторов, имеющих идеально проводящие и импедансные плоские поперечные граничные поверхности, однородное и продольно-неоднородное слоистое диэлектрическое заполнение. Приведены характеристики излучения важных для практических приложений типов вибраторных и щелевых сферических поверхностных антенн, в том числе для случаев размещения излучателей на поверхности полусферического выступа над идеально проводящим экраном.

Ключ. слова: прямоугольный волновод, ступенчатое сочленение, резонансная щелевая диафрагма, поверхностный импеданс, метод наведенных магнитодвижущих сил, функции Грина, коэффициенты матрицы рассеяния
Індекс рубрикатора НБУВ: З845.722

Рубрики:

Прямокутні хвилеводи

Шифр НБУВ: Ж69398 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Решена задача о распределении электрического тока вдоль тонкого несимметричного радиально ориентированного проводника, расположенного на импедансной сфере. Найдено приближенное аналитическое решение для тока вибратора, возбуждаемого у основания генератором дельта - функции, без ограничений на его длину. С помощью функции Грина электрического типа для пространства вне сферы получены аналитические выражения для полей излучения вибраторной антенны рассмотренной геометрии, численно исследованы ее характеристики изучения при изменении геометрических и электрических параметров.

За допомогою тензорної функції Гріна електричного типу для простору зовні ідеально провідної сфери визначено опори випромінювання тонких дугових вібраторів, розташованих поблизу сферичного розсіювача. У цьому випадку розподіли струмів уздовж електрично коротких (близько половини довжини робочої хвилі) вібраторів апроксимовано синусоїдальною функцією. Кількісно досліджено значення власних і взаємних опорів дугових вібраторів у разі зміни геометричних параметрів випромінювальних систем, які містять сфери з резонансними розмірами.

Індекс рубрикатора НБУВ: З884.1-01

Рубрики:

Радіозв'язок

Шифр НБУВ: Ж70474 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Приведены результаты аналитического обзора литературных источников по вопросу использования импедансного подхода в решении краевых задач электродинамики за 75-летний период после формулировки М. А. Леонтовичем импедансных граничных условий (ИГУ) для электромагнитного поля на поверхности проводящего тела. За этот период импедансный подход был обобщен на широкий круг электродинамических задач, в которых его использование позволило значительно расширить пределы математического моделирования, адекватно учитывающего физические свойства реальных граничных поверхностей. Поэтому методологически важно систематизировать опыт многих авторов по применению такого подхода. Проанализированы пределы и условия корректного применения ИГУ и приведены типы металлодиэлектрических структур, для которых в настоящее время известны методы теоретического определения значений поверхностных импедансов. Уделено внимание характеристикам поверхностей структур пленочного типа и электрически тонких импедансных вибраторов.

Представлена характеристика основных элементов инновационной технологии радиочастотной идентификации, получившей название RFID. Преимущества RFID по отношению к штриховому кодированию определяют актуальность ее внедрения в фармацевтическую практику Украины. Проведен анализ возможных приложений радиочастотной идентификации в бизнес-процессах фармацевтической отрасли.

Отмечено, что исследование и оптимизация электродинамических характеристик сочленений прямоугольных волноводов, широко используемых в антенно-волноводных устройствах, являются важными для практических приложений. На основании приближенного аналитического решения системы уравнений для токов обобщенным методом наведенных электромагнитодвижущих сил построена математическая модель для дифракционных полей Е-плоскостного Т-образного сочленения прямоугольных волноводов, имеющих вибраторно-щелевую структуру связи. Особенностью модели является одновременный учет переменного вдоль оси монополя поверхностного импеданса и постоянного импеданса, распределенного на торце внешнего полубесконечного волновода. Проведены многопараметрические исследования энергетических характеристик Т-сочленения в диапазоне одномодового режима работы волноводов. Показана возможность эффективного использования импедансного монополя в качестве управляющего элемента деления мощности в заданных пропорциях между выходными плечами сочленения.

Зазначено, що дослідження й оптимізація електродинамічних характеристик зчленувань прямокутних хвилеводів, які широко використовуються в антенно-хвилевідних пристроях, є важливими для практичних застосувань. На основі наближеного аналітичного розв’язку системи рівнянь для струмів узагальненим методом наведених електромагніторушійних сил, побудовано математичну модель для дифракційних полів Е-площинного Т-подібного зчленування прямокутних хвилеводів, які мають вібраторно-щілинну структуру зв’язку. Особливістю моделі є одночасне врахування змінного уздовж осі монополя поверхневого імпедансу й постійного імпедансу, розподіленого на торці зовнішнього напівнескінченного хвилеводу. Проведено багатопараметричні дослідження енергетичних характеристик Т-зчленування в діапазоні одномодового режиму роботи хвилеводів. Показано можливість ефективного використання імпедансного монополя як керуючого елемента розподілу потужності в заданих пропорціях між вихідними плечима зчленування.

Rectangular waveguide junctions are widely used in antennas and waveguide devices, therefore studying of their electrodynamic characteristics is important for practical application. Mathematical model of diffraction fields for E-plane T-junction of rectangular waveguides with a vibrator-slot coupling structure was built using the approximate analytical solution of the equations system for the currents by the generalized method of induced electro-magneto-motive forces. The model is characterized by the variable surface impedance on the monopole and constant surface impedance, distributed over the end wall of the semi-infinite waveguide. Multi-parameter studies of energy characteristics for the T-junction in the wavelength range of single-mode waveguides were carried out. The possibility of effective use of the impedance monopole as a control element for power dividing between the output shoulders of the junction in predetermined proportions has been shown.

Изучение особенностей воздействия импедансных включений на электродинамические характеристики сочленений прямоугольных волноводов, широко используемых в антенно-волноводных устройствах, является важным для практических приложений. На основании приближенного аналитического решения системы уравнений для токов с помощью обобщенного метода наведенных электромагнитодвижущих сил построена математическая модель Е-плоскостного Т-образного сочленения прямоугольных волноводов, имеющих трехэлементную вибраторно-щелевую структуру связи. Характерной особенностью модели является одновременный учет переменного вдоль осей монополей поверхностного импеданса и постоянного импеданса, распределенного на торце бокового полубесконечного волновода. Проведены многопараметрические исследования энергетических характеристик сочленения в одномодовом режиме работы волноводов, включая случай покрытия торца бокового волновода слоем метаматериала. Проанализирована возможность эффективного использования импедансных покрытий в качестве управляющих элементов деления мощности между выходными плечами волноводного сочленения.

В строгой самосогласованной постановке обобщенным методом наведенных магнитодвижущих сил решена задача об излучении электромагнитных волн из волноводной секции в пространство над идеально проводящей сферой. Излучение реализовано через апертуру узкой щели, прорезанной в торце полубесконечного прямоугольного волновода, в котором размещен проходной резонатор со щелями связи. Численно исследованы электродинамические характеристики щелевого сферического излучателя.

Решена задача дифракции волны основного типа на продольной щели, прорезанной в широкой стенке прямоугольного волновода и излучающей в полупространство над идеально проводящей плоскостью в присутствии пары импедансных вертикальных монополей с произвольными длинами и расположением их оснований на плоскости. Изучены электродинамические характеристики волноводных вибраторно-щелевых структур, позволяющих сформировать поля излучения, как в случае элемента Клэвина, когда по обе стороны от узкой полуволновой щели на установленном расстоянии от центра щели расположены два идентичных пассивных идеально проводящих монополя фиксированной длины. Задача решена обобщенным методом наведенных электродвижущих и магнитодвижущих сил при аппроксимации электрических токов в вибраторах и эквивалентного магнитного тока в щели функциями, полученными асимптотическим методом усреднения. Влияние длин вибраторов и расстояния между ними на характеристики направленности излучения элементов типа Клэвина проанализировано при условии одновременного учета как относительного уровня бокового излучения в Е-плоскости, так и разности ширин диаграмм направленности по уровню -3 дБ в основных плоскостях. Показано, что при изменении электрической длины вибраторов (и/или значений их распределенных поверхностных импедансов) и расстояния между ними можно управлять характеристиками направленности излучателей и изменять в широких пределах их энергетические характеристики (коэффициенты излучения и отражения излучателя, коэффициент направленного действия, коэффициент усиления), обеспечивая при этом низкий уровень излучения в плоскости щели. Полученные результаты могут быть полезны при проектировании как малоразмерных, так и многоэлементных волноводных решеток, излучателями которых являются элементы Клэвина.

Представлены концепция построения и общие принципы работы конечных автоматов нового вида, для которых входными и выходными элементами являются панели квадратных матриц, а переходы между их состояниями определяются числовыми тензорами третьего ранга. При этом структура тензоров задается в виде кубических сеток, в ячейках которых расположены натуральные числа согласно принципу построения Судоку. Указан алгоритм построения таких тензоров произвольного размера. Структуры тензоров, построенных при использовании ранжированных множеств натуральных чисел, определены как стандартные. Показано, что возможность определения тензоров типа Судоку с помощью одного размерного параметра является базовой для проявления их функционального самоподобия. Свойство аддитивного сохранения структуры численных тензоров третьего ранга к требованиям Судоку сформулировано в виде теоремы. Доказано, что тензор, полученный в результате суммирования произвольной тензорной структуры и константы с учетом введенного правила циклического ранжирования, удовлетворяет общим требованиям Судоку. Рассмотрены задачи абстрактного и структурного синтезов конечных автоматов на базе анализируемых тензорных структур. При этом задача абстрактного синтеза традиционно определялась как создание математической модели автомата, а задача структурного синтеза - как разработка его функциональной логической схемы. На основании многозначности функции выхода конечного автомата обоснована возможность одновременного использования нескольких различных выходных алфавитов. Описаны режимы функционирования минимального конечного автомата предложенного типа на примере инициального автомата с выделенным стандартным начальным состоянием. В общем случае показано, что конечные автоматы, заданные на группе указанных требований, можно отнести к обобщенным конечным автоматам первого рода (или автоматам Mealy) с многозначным выходом. Представлены особенности сетевых применений структурных автоматов. Проанализированы варианты возможных приложений рассмотренных конечных автоматов.

Представлено решение комплекса внутренних и внешних задач электродинамики, связанных с развитием теории, построением математических моделей и разработкой строгих методов расчета основных характеристик комбинированных вибраторно-щелевых систем, а также с выяснением физических закономерностей и особенностей формирования электромагнитных полей такими структурами.

Представлены концепция построения и общие принципы работы конечных автоматов нового вида, для которых входными и выходными элементами являются панели квадратных матриц, а переходы между их состояниями определяются числовыми тензорами третьего ранга. При этом структура тензоров задается в виде кубических сеток, в ячейках которых расположены натуральные числа согласно принципу построения Судоку. Указан алгоритм построения таких тензоров произвольного размера. Структуры тензоров, построенных при использовании ранжированных множеств натуральных чисел, определены как стандартные. Показано, что возможность определения тензоров типа Судоку с помощью одного размерного параметра является базовой для проявления их функционального самоподобия. Свойство аддитивного сохранения структуры численных тензоров третьего ранга к требованиям Судоку сформулировано в виде теоремы. Доказано, что тензор, полученный в результате суммирования произвольной тензорной структуры и константы с учетом введенного правила циклического ранжирования, удовлетворяет общим требованиям Судоку. Рассмотрены задачи абстрактного и структурного синтезов конечных автоматов на базе анализируемых тензорных структур. При этом задача абстрактного синтеза традиционно определялась как создание математической модели автомата, а задача структурного синтеза - как разработка его функциональной логической схемы. На основании многозначности функции выхода конечного автомата обоснована возможность одновременного использования нескольких различных выходных алфавитов. Описаны режимы функционирования минимального конечного автомата предложенного типа на примере инициального автомата с выделенным стандартным начальным состоянием. В общем случае показано, что конечные автоматы, заданные на группе указанных требований, можно отнести к обобщенным конечным автоматам первого рода (или автоматам Mealy) с многозначным выходом. Представлены особенности сетевых применений структурных автоматов. Проанализированы варианты возможных приложений рассмотренных конечных автоматов.