CC BY
126
Department of Radio Receivers and Television.
Head of department.
Mirvoda Denis Vasilievich
Taganrog Institute of Technology - Federal State-Owned Educational Establishment of Higher Vocational Education “Southern Federal University”.
E-mail: rpru@tsure.ru.
44, Nekrasovskiy, Taganrog, 347928, Russia.
Phone: 8(8634)371-626.
Department of Radio Receivers and Television
Assistant.
УДК 681.3.06
Ml. Цурканов, EH. Кисель, СТ. Грищенко ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПАКЕТА CST MICROWAVE STUDIO™ ДЛЯ АНАЛИЗА ХАРКТЕРИСТИК СИСТЕМЫ АНТЕННА-ОБТЕКАТЕЛЬ
Выполнено 3D-ModenupoeaHue антенной системы, укрытой обтекателем, в пакете CST Mcrowave Studio. Приведены результаты расчетов диаграммы направленности антенны и распределения напряженности электрического поля в ближней зоне.
Антенна; обтекатель.
M.A. Tsurkanov, N.N.Kisel, S.G. Grishchenko 3D ELECTROMAGNETIC SIMULATION OF SYSTEM: ANTENNA-RADOME USING CST MICROWAVE STUDIO™
This article demonstrates the simulation of an electrically large antenna with radome. The design and numerical results are presented using the CST MICROWAVE STUDIO. ntenna; radome.
Разработки антенных устройств в настоящее время невозможны без использования современных технологий проектирования, учитывающих разнообразную топологию структуры, включая возможности оптимизации и выбора . -кет CST MICROWAVE STUDIO™ Это один из лучших инструментов 3D- .
В настоящей работе рассмотрено решение задачи моделирования системы обтекатель-антенна на основе пакета CST MICROWAVE STUDIO™.
В рамках пакета CST MICROWAVE STUDIO возможно представление структуры в виде 3D-мoдeли, а также схемотехническое представление в виде терминалов с изображение соответствующих портов. Такой способ дает воз-
EM -
схему. Имеется возможность выполнить декомпозицию сложной ЕМ структуры, разбив ее на отдельные более простые части.
о в ия а » ;ач*г л*« * т*. -
й вав*г »£14. »і 1г *■ «а- ■ Ь.
: А ^ г, \ П - ЙО® /ХІ в! -мн. ф
Рис. 1. Геометрия решаемой задачи
Поэтапно задается исследуемая геометрия объекта (рис. 1), источник возбуждения (рис. 2) и задаются порты- источники ввода электромагнитной энергии (рис. 3), граничные условия (рис. 4), после этого выполняется декомпозиция объекта исследования (рис. 5).
(С’ЦГИЙНИ! ||Щ| ЬАсД
о ив в * • а**- >— -
а в л. .• » ь I. ь • сг
Рис. 2. Вид источника возбуждения
. 3.
В основу численных расчетов положен метод интегрирования системы уравнений с помощью базовых функций, определенных на конечном пространстве (FIT), сначала предложенная в [1]. Алгоритм FIT по сравнению с методом конечных элементов Finite Difference Time Domain (FDTD) в [2] позволяет использовать не ступенчатые аппроксимации сложных искривленных , . FIT -
ния Максвелла в интегральной форме.
I ^ -ъ И у».—— ■— ----—^ 1 »
Рис. 4. Задание граничных условий
Рис. 5. Меширование задачи
CST
является использование аппроксимации для идеальных граничных условий (Perfect Boundary Approximation, PBA). При моделировании 3D-CTpyKTyp, содержащих поверхности сложной кривизны, использование классической прямоугольной сетки разбиения приводит к необходимости использовать слишком мелкую сетку и неоправданно большое число ячеек. Использование тетраэдральной сетки частично решает проблему и позволяет снизить требования к вычислительным ресурсам.
в Н~в » ' й I- f «В« {Q|f !е в ЕР
wi ® ф Ф & ® $+ 10 #* Г A ¡Transient solvit l_''
¡a CST ШГИОИЛУ! ;Д111Ю - |<ШТИМД1>Ж.. мрнпю*] ___________________________________ _ S £
D ВО S «-О* AWQ а te Л V riS Чіп« СТ
; - • it Si
Рис. 6. Подготовка к запуску программы на решение
После выполнения подготовительных этапов (рис. 1-5) программа запускается на решение (рис. 6). На рис. 7-8 приведено распределение напряженности электрического поля в ближней зоне для системы обтекатель-антенна-облучатель Катлера и диаграмма направленности системы антенны в -.
Рис. 7. Распределение напряженности электрического поля в Е-тоскости
Рис. 8. Диаграмма направленности антенны в Е-тоскости
Преимущества использования CST MICROWAVE STUDIO™ очевидны: - , -рии как обтекателя, антенны и облучателя, во-вторых, оптимизация параметров обтекателя по заданной целевой функции.
Цурканов Михаил Александрович
Технологический институт федерального государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Южный федеральный университет» в г. Таганроге.
E-mail: dekanat-rtf@tsure.ru, dekanat-rtf@tit.sfedu.ru.
347928, Россия, г. Таганрог, пер. Некрасовский, 44.
Тел.: 8(8634)371-634.
Студент.
Кисель Наталья Николаевна
Технологический институт федерального государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Южный федеральный университет» в г. Таганроге.
E-mail: dekanat-rtf@tsure.ru, dekanat-rtf@tit.sfedu.ru.
347928, . , . , 44.
Тел.: 8(8634)371-634.
Кафедра антенн и радиопередающих устройств.
.
Грищенко Сергей Григорьевич
Технологический институт федерального государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Южный федеральный университет» в г. Таганроге.
E-mail: grishchenko@tsure.ru, grishchenko@tit.sfedu.ru.
347928, . , . , 44.
Тел.: 8(8634)371-883.
.
.
Tsurkanov Mikhail Alexandrovich
Taganrog Institute of Technology - Federal State-Owned Educational Establishment of Higher Vocational Education “Southern Federal University”.
E-mail: dekanat-rtf@tsure.ru, dekanat-rtf@tit.sfedu.ru.
44, Nekrasovskiy, Taganrog, 347928, Russia.
Phone: 8(8634)371-634.
Student.
Kisel Natalya Nikolaevna
Taganrog Institute of Technology - Federal State-Owned Educational Establishment of Higher Vocational Education “Southern Federal University”.
E-mail: dekanat-rtf@tsure.ru, dekanat-rtf@tit.sfedu.ru.
44, Nekrasovskiy, Taganrog, 347928, Russia.
Phone: 8(8634)371-634.
Department of Antennas and Radio Transmitters.
Associate professor.
Grishchenko Sergei Grigoryevich
Taganrog Institute of Technology - Federal State-Owned Educational Establishment of Higher Vocational Education “Southern Federal University”.
E-mail: grishchenko@tsure.ru, grishchenko@tit.sfedu.ru.
44, Nekrasovskiy, Taganrog, 347928, Russia. Phone: 8(8634)371-883.
Dean of the college Radio Engineering. Professor.
УДК 534.222.2
. . , . .
ПРИМЕНЕНИЕ МНОГОКОМПОНЕНТНЫХ СИГНАЛОВ ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ ДАЛЬНОСТИ ДЕЙСТВИЯ ГАС С ПАРАМЕТРИЧЕСКИМИ АНТЕННАМИ В ВОЛНОВОДАХ
Целью работы является повышение дальности действия гидроакустических систем с параметрическими антеннами в мелком море. Цель работы достигается путем применения многокомпонентных сигналов накачки форма которых зависит от параметров волновода.
; ; волновод; дисперсия акустических волн.
P.P. Pivnev, A.V. Voronin
APPLICATION OF MULTICOMPONENT SIGNALS FOR INCREASE
OF RANGE OF ACTION OF HYDROACOUSTIC SYSTEMS WITH PARAMETRICAL AERIALS IN WAVE GUIDES
The work purpose is increase of range of action of hydroacoustic systems with parametrical aerials in the small sea. The work purpose is reached by application of multicomponent signals of a rating which form depends on wave guide parametres.
Multicomponent signals; the parametrical aerial; an acoustic wave guide; a dispersion of acoustic waves.
Была поставлена задача повышения дальности действия гидроакустических систем с параметрическими антеннами в мелком море (плоском естест-) . -зовать многокомпонентные сигналы накачки для повышения дальности действия. Однако в средах с дисперсией, которыми являются волноводы, необходимо провести исследования разрушается сигнал в волноводе или нет и применить меры по увеличению дальности действия.
Ранее [1-3]
волн при нелинейном взаимодействии в низкочастотном диапазоне волн разностной частоты возможно применением взаимодействия многокомпонентных сигналов накачки. При этом генерируется многокомпонентный сигнал волн разностной частоты.
В этих работах показано, что вычисление сигнала волны разностной частоты можно производить используя выражение:
