9:00 — 19:00
Каталог

Теория синтеза и оптимизации антенн

Артикул: 00202362
В наличии
Автор: Жуков В.Б.
Издательство: Элмор (все книги издательства)
Место издания: Москва
ISBN: 5-7399-0080-8
Переплет: Мягкая обложка
90 v
-
+

В основу книги положен курс лекций, прочитанный автором в Государственном университете телекоммуникаций им. проф. М.А. Бонч-Бру-евича для студентов, специализирующихся в области проектирования и исследования антенн. Книга содержит результаты исследований известных специалистов в области теории синтеза и оптимизации антенн Е.Г. Зелкина, Б.М. Минковича, В.П. Яковлева, Л.Д. Бахраха, С.Д. Кременец-кого и др., а также результаты исследований, проведенных самим автором. Основное внимание уделено вопросам синтеза и оптимизации антенн по заданной комплексной характеристике направленности. Частично рассмотрены вопросы амплитудного синтеза. За пределами издания однако оставлены некоторые специфические вопросы теории синтеза, например: смешанные задачи синтеза; синтез импедансных структур; логический синтез диаграммы. При изложении материала используется аналогия между электромагнитными и акустическими задачами. Приведенные в книге результаты решения задач синтеза антенн распространяются как на случай электромагнитных, так и акустических антенн - за исключением т.н. параметрических антенн, имеющих применение только в гидроакустике.
Для специалистов, работающих в области проектирования антенн, исследования антенн и антенных устройств, для студентов и курсантов старших курсов соответствующих специальностей.

Введение
Разнообразие и сложность проблем синтеза и оптимизации антенн объективно связаны с многообразием и разнородностью требований, обычно предъявляемых к диаграммам направленности антенн различных видов.
К примеру, известно, что антенны, обеспечивающие обнаружение сигналов, не имеют направленности в плоскости наблюдения. Станции, используемые для определения угловых координат целей, должны быть оснащены остронаправленными антеннами с "игольчатыми" диаграммами направленности. Акустические антенны поиска затонувших объектов, обнаружения разводий во льдах обладают узкой диаграммой в горизонтальной плоскости и диаграммой специальной формы (типа "косеканс") в вертикальной плоскости.
Задачу синтеза антенны принято понимать как определение структуры системы источников колебаний, обеспечивающих требуемые направленные свойства излучения на достаточно больших расстояниях от объема, в котором сосредоточены эти источники. Такая задача оказывается обратной по отношению к прямой задаче теории антенн, подразумевающей выполнение расчета поля излучения по заданному распределению источников.
Сегодня можно сказать, что теория синтеза как раздел общей теории антенн, ориентированный на изучение особенностей управления формой диаграммы направленности, оказывается существенно более емкой по своим возможностям, нежели это представлялось "первопроходцам". Помимо определения амплитудно-фазового распределения возбуждения антенны, современная теория синтеза позволяет решать задачи оптимизации коэффициента направленного действия и помехоустойчивости антенн, определять сопротивление излучения, осуществлять синтез импедансных структур, находить геометрию сложной излучающей системы, исследовать вопросы сверхнаправленности и устойчивости. Большинство из перечисленных здесь понятий и выступают предметом внимания этого труда.
Одна из существенных особенностей настоящей книги заключается в том, что предлагаемое ею изложение вопросов теории синтеза и оптимизации антенн в равной мере ориентировано на читателя - как специалиста в области гидроакустики, так и специалиста, занятого решением проблем излучения и приема сигналов электромагнитной природы. В связи с этим, очевидно, правильным было бы сразу же отметить и прояснить те особенности и расхождения в терминологии, с которыми приходится мириться в практике соответствующего инженерного и научного междисциплинарного общения.
Так, известно, что задаваемое распределение напряженности электрического поля в дальней зоне излучения (в зоне Фраунгофера), исходя из которого в ходе решения обратной задачи определяют распределение возбуждения антенны, в электродинамике принято обозначать термином "диаграмма направленности" - независимо от того, каким образом это распределение задано, аналитически или графически. В акустике же, при решении сходных задач, описывая распределение звукового давления в дальней зоне акустической антенны, используют родственное понятие - характеристика направленности. Отдавая предпочтение, на наш взгляд, более удачному последнему термину, мы будем чаще говорить о "характеристиках", имея дело как с электродинамическими, так и с акустическими антеннами. При этом под "диаграммой направленности" мы будем понимать графическое представление характеристики направленности.
Говоря о распределении возбуждения антенны, имея в виду акустическую специфику, мы будем подразумевать распределение колебательной скорости в раскрыве антенны (распределение амплитуд скорости колебания частиц упругой среды). Обращаясь к рассмотрению электродинамических задач в подобных ситуациях, мы будем подразумевать распределение: электрического тока в электрическом вибраторе, магнитного тока в магнитном вибраторе, электромагнитного поля в элементе Гюйгенса.
Логика изложения материала книги определяет естественную последовательность: от описания исходных понятий к рассмотрению методов синтеза антенн, от них - к задачам оптимизации и решению некоторых прикладных проблем.
В первой части книги, охватывающей главы с первой по третью, приводятся основные понятия, формулируется постановка задачи, излагаются минимально необходимые сведения из теории целых аналитических функций, методов этой теории. Рассматриваются вопросы сверхнаправленности и устойчивости решений обратных задач математической физики.
Вторая часть (главы с четвертой по одиннадцатую) посвящена рассмотрению методов теории синтеза антенн - с изложением теорем и сведений из функционального анализа, теории интегральных уравнений, вариационного исчисления. Здесь же рассмотрены методы полиномиальной, чебышевской и среднеквадратичной аппроксимации заданной характеристики направленности, в том числе методы: парциальных диаграмм, дольф-чебышевской аппроксимации, второго полиномиального алгоритма Ремеза, интеграла Фурье, собственных функций, опережающих потенциалов. Представлен вариационный метод. Рассмотрены особенности аппроксимации точно реализуемых характеристик направленности, а также характеристик, не принадлежащих к классу точно реализуемых.
В третьей части книги исследованы вопросы оптимизации антенн и некоторые специальные вопросы теории синтеза, не относящиеся к рассмотренным в первой и второй частях. Рассмотрены вопросы оптимизации в смысле обеспечения максимума важнейшего энергетического параметра антенны - коэффициента направленного действия (коэффициента концентрации), они постоянно привлекают внимание специалистов, работающих в области антенной техники. Рассмотрен популярный метод решения задачи максимизации коэффициентов направленного действия.
Для характерного для практики гидроакустики случая работы приемной антенны в многокомпонентном поле помех (включая помехи моря, помехи корабля - носителя антенны, помехи судоходства) важнейшим энергетическим параметром, характеризующим антенну, является ее помехоустойчивость, понимаемая как отношение мощностей сигналов и помех на выходе антенны. Изложена теория максимизации помехоустойчивости приемной антенны.
К специальным вопросам теории синтеза, рассмотренным в третьей части книги, отнесены вопросы определения геометрии излучающей системы, нахождения распределения возбуждения антенны по известному распределению поля излучения в зоне Френеля, а также вопросы нахождения распределения возбуждения параметрической гидроакустической антенны (работа которой основана на использовании эффекта нелинейного взаимодействия двух высокочастотных плоских волн, распространяющихся сносно в одном направлении, в результате чего возникает излучение некой низкочастотной волны). Приведено понятие об адаптивной антенне.
В основу книги положен курс лекций, прочитанный автором в Государственном университете телекоммуникаций им. профессора М.А. Бонч-Бруевича. Помимо результатов собственных исследований, автор представляет результаты исследований, в разные годы проведенных такими авторитетными специалистами как Е.Г. Зелкин, Б.М. Минкович, В.П. Яковлев, Л.Д. Бахрах, С.Д. Кременецкий и др.

Купили "Теория синтеза и оптимизации антенн"? Поделитесь отзывами с другими покупателями.

Отправить
Оставьте Ваш телефон, и мы Вам перезвоним.


Позвоните мне