За допомогою методу узгодження полів часткових областей розв'язано крайову задачу електродинаміки для власних хвиль секторних коаксіальних однореберних хвилеводів. Одержані формули дозволяють розрахувати критичні хвильові числа та розподіли електричного та магнітного полів ТЕ та ТМ мод у разі наявності ребра на внутрішній чи зовнішній стінці хвилеводу. Проаналізовано збіжність розв'язків для критичних хвильових чисел залежно від кількості парціальних мод. Показано, що для одержання залишкової похибки розрахунку критичних хвильових чисел, меншої за 0,1 %, потрібно використовувати 24 парціальні моди.

За допомогою методу узгодження полів часткових областей розв'язано крайову задачу електродинаміки для власних хвиль секторних коаксіальних однореберних хвилеводів. Установлено, що для точного розрахунку розподілів полів з використанням методу узгодження полів часткових областей потрібно використовувати більше ніж 30 парціальних мод. Представлено розподіли електричного поля перших чотирьох мод секторних коаксіальних ребристих хвилеводів із ребром на внутрішній і зовнішній стінці.

Розроблено широкосмуговий когерентний ортомодовий перетворювач на основі коаксіального чотириреберного хвилеводу для смуги частот 3,4 - 5,4 ГГц. Кожен елемент конструкції був окремо оптимізований за допомогою програмного пакету CST Microwave Studio для забезпечення низького відбиття електромагнітних хвиль обох поляризацій. Після цього була проведена фінальна оптимізація при зміні довжин і висот ложементів, узгоджувальних штирів і позиції узгоджувальних штирів. Коефіцієнт відбиття розробленого коаксіального ортомодового перетворювача не перевищує - 27 дБ в усій робочій смузі частот 3,4 - 5,4 ГГц. Розроблений широкосмуговий когерентний коаксіальний ортомодовий перетворювач може бути використаний у різних двополяризаційних багатодіапазонних радіотехнічних системах.

Розроблено широкосмуговий когерентний ортомодовий перетворювач на основі коаксіального чотириреберного хвилеводу для смуги частот 3,4 - 5,4 ГГц. Кожен елемент конструкції був окремо оптимізований за допомогою програмного пакету CST Microwave Studio для забезпечення мінімального відбиття електромагнітних хвиль обох поляризацій. Після цього було проведено фінальне моделювання характеристик ортомодового перетворювача в програмі CST Design Studio. Коефіцієнт відбиття розробленого коаксіального ортомодового перетворювача не перевищує - 24 дБ, а його крос-поляризаційна розв'язка перевищує 38 дБ у всій робочій смузі частот 3,4 - 5,4 ГГц. Розроблений широкосмуговий когерентний коаксіальний ортомодовий перетворювач може бути використаний у двополяризаційних багато діапазонних антенах для супутникових телекомунікаційних систем і для радіоастрономії.

The boundary problem for eigenmodes in coaxial quad-ridged waveguides has been solved by the transverse field-matching technique. The formulas obtained provide possibilities to calculate cutoff wave numbers and electric and magnetic fields distributions of TEM, TE and TM modes in the presence of the ridges either on the inner or on the outer perfectly conducting cylinder. The analysis of the dependences of cutoff wave numbers and electric field distributions convergences on the number of partial modes has been carried out. It has been shown that for calculation of cutoff wave numbers with residual error less than 0,1 % it is enough to utilize 27 partial modes, and for the correct calculation of fields distributions one should utilize more than 30 partial modes.

У наш час антени та сигнали з двома або однією коловою поляризацією широко використовуються в сучасних супутникових телекомунікаційних системах, телевізійних системах, супутникових навігаційних системах, цивільних і військових радіолокаторах, системах мобільного зв'язку, радіотехнічних системах ідентифікації та бездротових мережах передачі даних. Широке застосування сигналів із коловою поляризацією зумовлено їх перевагами над сигналами з іншими видами поляризації. Ключовим елементом антенних систем з коловою поляризацією є поляризатор. Це надвисокочастотний пристрій, який виконує перетворення електромагнітних хвиль із коловою поляризацією у хвилі з лінійною поляризацією або навпаки. Сумісне використання поляризатора й ортомодового перетворювача в опромінювачах антен забезпечує повне перетворення двох сигналів з ортогональними коловими поляризаціями та їх передачу до розв'язаних хвилеводних портів. Наведено результати розробки, оптимізації та аналізу нових конструкцій компактних поляризаторів на основі квадратного хвилеводу з діафрагмами. Було виконано оптимізацію характеристик поляризаторів з різною кількістю діафрагм у Ku-діапазоні частот 10,7 - 12,8 ГГц. Моделювання й оптимізацію електромагнітних характеристик хвилеводних поляризаторів було здійснено за допомогою методу скінченного інтегрування. Проаналізовано зміну розмірів оптимальних конструкцій поляризаторів і покращання їх характеристик для поляризаторів з 3 і 4 діафрагмами. Кращі характеристики серед досліджених конструкцій хвилеводних поляризаторів з діафрагмами має поляризатор з 4 діафрагмами. Розроблений компактний поляризатор на основі квадратного хвилеводу з 4 діафрагмами забезпечує високоефективну роботу в Ku-діапазоні частот 10,7 - 12,8 ГГц і може широко використовуватися в сучасних антенах для супутникових інформаційних систем.

Сьогодні пристрої оброблення поляризації широко використовуються у супутникових інформаційних системах. Хвилеводні поляризатори є ключовим елементом антенних систем, що використовуються для перетворення поляризації сигналу із лінійної в колову та навпаки. Сигнали із коловою поляризацією мають багато значних переваг над сигналами з іншими видами поляризації. Таким чином, одночасне використання поляризаторів з іншими радіотехнічними пристроями обробки сигналів значно підвищує ефективність нових супутникових інформаційних і телекомунікаційних систем різного призначення, бездротових систем передачі даних, мобільних систем зв'язку, радіолокаційних систем і систем медичної діагностики. Розроблено новий матричний метод розрахунку параметрів і характеристик поляризатора на основі квадратного хвилеводу із трьома діафрагмами, які є індуктивними чи ємнісними залежно від поляризації хвилі. Використовуючи теорію мікрохвильових кіл, через хвильові матриці передачі та розсіювання елементів структури поляризатора було виведено аналітичні вирази для загальної хвильової матриці розсіювання. У результаті було одержано основні характеристики поляризатора: диференційний фазовий зсув, коефіцієнт стійної хвилі за напругою для вертикальної та горизонтальної поляризації, коефіцієнт еліптичності та кросполяризаційну розв'язку. Представлений метод надає змогу дослідити вплив розмірів поляризатора (а саме, висот діафрагм та відстаней між ними) на його основні характеристики. Одержана аналітична модель надає змогу теоретично знаходити оптимальні розміри, які забезпечують необхідні поляризаційні характеристики пристрою за найкращого узгодження в робочому діапазоні частот. Крім цього, розроблений метод хвильових матриць може застосовуватися для подальшої оптимізації за допомогою спеціалізованих програм моделювання мікрохвильових пристроїв.

The collective monograph describes the integration of traditional and innovation processes of development of modem science. The general issues of the biological sciences, engineering and technical support and AIC management, information, computing, and automation, etc. are considered.

Індекс рубрикатора НБУВ: З845

Рубрики:

Антени. Лінії передачі (фідери)

Шифр НБУВ: Ж100357 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Індекс рубрикатора НБУВ: З845.7

Рубрики:

Хвилевідні лінії передачі. Хвилеводи та об'ємні резонатори

Шифр НБУВ: Ж100357 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Індекс рубрикатора НБУВ: З845.7

Рубрики:

Хвилевідні лінії передачі. Хвилеводи та об'ємні резонатори

Шифр НБУВ: Ж100357 Пошук видання у каталогах НБУВ