Нелинейные контакты на цилиндре под бигармоническим воздействием Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

На рис.3 показаны ДН антенны с импедансным диском радиуса К=20см при различных углах направления основного лепестка: 90 =0° (кривая 1), 90 = 30° (кривая 2) и 9о = 60° (кривая 3). Ненаправленный облучатель Ф(9',ф') = 1 располагался на расстоянии 31 (к = 2,5см) от центра диска. С ростом 9о в связи с уменьшением размера раскрыва амплитуда поля в направлении максимума ДН падает, ширина лепестка растет, а абсолютное значение УБЛ остается неизменным.

ЛИТЕРАТУРА

1. Вайнштейн А. Л.Теория дифракции и метод факторизации. М: Сов. радио, 1966.

2. Васильев ЕМ. Возбуждение тел вращения. М.: Радио и связь,

3. 1987. 272 с.

4. Юханов Ю.В, Потапенко А.С. Возбуждение импедансного анизотропного тела вращения //Рассеяние электромагнитных волн. Таганрог, 1989.Вып. 7.С.16-22.

5. Курушин ЕЛ., Нефёдов ЕМ. Фиалковский., А.Т. Дифракция электро-магнитных волн на анизотропных структурах. М: Наука, 1975. 196 с.

6. Марков Г.Т., Чаплин А.Ф. Возбуждение электромагнитных волн. М.: Радио и связь, 1983. 296 с.

621.371

АЛ. Панычев

НЕЛИНЕЙНЫЕ КОНТАКТЫ НА ЦИЛИНДРЕ ПОД БИГАРМОНИЧЕСКИМ ВОЗДЕЙСТВИЕМ

В статьях [1,2] предложен способ решения граничной задачи бигармониче-ского возбуждения электромагнитными волнами (ЭМВ) кругового цилиндра с продольными и поперечными нелинейными контактами в строгой электродинами-. -тов типа металл-изолятор-металл и порождаемых такими контактами спектральных составляющих в волноводном тракте обсуждены в [3,4]. В настоящей работе приводятся новые экспериментальные данные по измерению продуктов пассивной интермодуляции (ПИМ) и диаграмм направленности цилиндрической антенны на комбинационных частотах и дается их сравнение с результатами численного моделирования бигармонического возбуждения цилиндра с продольной нелинейной щелью соответствующей геометрии.

В качестве объекта исследования выбрана цилиндрическая антенна, эскиз которой представлен на рис. 1. Она имеет длину образующей 1=250мм, радиус а=50мм и выполнена из медного проката толщиной 1мм, натянутого на пенопла-. ( -зующей цилиндра) щель 1, между кромками которой по всей длине установлена решетка СВЧ-диодов типа АА113Б. Для возбуждения ЭМВ используются два Н-секториальных рупора 2 и 3, раскрыв одного из которых совмещен с поверхностью

гармонического сигнала этого источника через /10. Другой рупор излучает сигнал с частотой /01, отличающейся от /10 не более чем на 10...15%, и может размещаться произвольно. Комбинационные гармоники п и -го порядка, как результат взаимодействия этих двух сигналов на нелинейной щели, имеют частоты /пи= п/10 ± п/01. Передача СВЧ-энергии от генераторов 6 и 7 типа Г4-109 осуществляется посредством волноводных трактов 23x10мм (4 и 5), в которые включены ферритовые вентили 8 и 9, служащие для развязки каналов /10 и /01, а также для предотвращения захвата генерирования одного источника мощности другим при их работе на близких частотах. Излучаемая антенной мощность перехватывается пирамидальным рупором 11, который может перемещаться как в радиальном, так и в азимутальном направлениях. В качестве регистрирующего прибора 10 применен анализатор спектра С4-60.

В процессе численного моделирования на основании выражений из [1] пара, , нагрузки и точки наблюдения выбирались максимально приближенными к эксперименту. Коэффициенты полинома, аппроксимирующего вольт- амперную характеристику нелинейного контакта, задавались по результатам измерений [3].

<3>

[И1

8

4

к10а = 10,3; фш = 60°; <рщ = (рт = 0; г10 = 0; г01 = За; г = 10а; Л10/101 = 0,9. аш, дБ.мВт

На рис. 2 представлены экспериментальные зависимости от выход-ной мощности источника /01 уровней спектральных составляющих а10, а01 с частотами возбуждающих источников и уровней ПИМ-продуктов на разностных комбинационных частотах третьего а-12, а2^ и пятого а3-2 порядков. Рис. 3 иллюстрирует результаты расчета амплитуд комбинационных составляющих поверхностного магнитного тока на нелинейном контакте, являющихся источниками поля на соот-

. -ных и расчетных кривых. Эти зависимости носят нелинейный характер, и скорость их изменения пропорциональна порядку гармоники. Кроме того, несколько быстрее изменяется уровень тех спектральных компонентов, в обозначении которых большей является цифра, относящаяся к источнику с изменяющейся интенсивно.

-1 0 1

_ _ _ _ Дф = 0,5о

-^02 =0,1 Д ф = 0,2 о

|-10 т -1 01

Рис. 2

Рис. 3

-|п|=1, М=0

-180 0 180 ф, град

Рис. 4

|Игпу|, аА -20

-40

— |п|=2, М= |п|=1, М= 1 2/>

А д/ . У / / / N *

1м г/ "* / ''' ' >■4 >

V? / уу4'

0 60 120 ф,абаа

Рис. 5

-180 -120

Экспериментальные диаграммы гармоник полного поля цилиндрической антенны представлены на рис. 4. Расчет зависимости поля от азимутального угла для соответствующей математической модели дал результат, представленный на рис. 5. -

. -ционных гармоник /-12 и /_ 21 практически не отличаются от случая возбуждения кругового металлического цилиндра без нелинейностей продольной магнитной щелью ввиду того, что источником поля на этих частотах является только лишь . -ложения пассивной щели. На частотах основных сигналов полное поле является результатом интерференции полей, излученных как активными, так и пассивной .

значении азимутального угла наблюдения определяется электрическими расстояниями до источников этих компонентов. Видно, что максимум излучения на частотах основных сигналов отклоняется от своего положения в случае отсутствия не-

10...150 .

ЛИТЕРАТУРА

1. Петра в Б.М., Панычев Л.И. Бигармоническое возбуждение кругового цилиндра с нелинейными контактами//Рассеяние электромагнитных волн. Таганрог: ТРТУ, 1991. Вып. 8.

2. Петра в Б.М., Панычев А.И., Гречкин ОМ. Цилиндриче ская антенна, работающая на комбинационных гармониках//Рассеяние электромагнитных волн. Таганрог: ТРТУД993, Вып. 9.

3. Панычев А.И. Нелинейные свойства контактов металл-окисел-металл. Экспериментальные результаты//Рассеяние электромагнитных волн. Таганрог: ТРТУ, 1993. Вып. 9.

4. Панычев А.И. Экспериментальное исследование пассивной интермодуляции в волноводном тракте//Рассеяние электромагнитных волн. Таганрог: ТРТУ, 1993. Вып. 9.

УДК 621.396.96:538.574

АЛ. Семенихин ШИРОКОПОЛОСНЫЕ КИРАЛЬНЫЕ ТВИСТ-ПОКРЫТИЯ

Известные конструкции негиротропных твист-покрытий осуществляют поворот плоскости поляризации отраженной волны на 90° только на двух фиксированных (обычно линейных) поляризациях. В ряде применений принципиально важно реализовать этот эффект на любых линейных поляризациях. В настоящей работе рассмотрены параметрические условия реализации таких твист-покрытий на основе плоских биизотропных киральных слоев, описываемых материальными уравнениями в форме Федорова с параметром Теллегена X [1].

, -однородных слоев, расположенных на импедансной анизотропной подложке. Искомая поляризационная матрица рассеяния (ПМР) покрытия- = , р,Я=1,2