Некоторые практические приложения матричной модели дискретно перестраиваемых согласующих антенных устройств

Авторы

  • А. А. Извольский 18-й Центральный научно-исследовательский институт Министерства обороны Российской Федерации

DOI:

https://doi.org/10.22213/2413-1172-2023-3-82-95

Ключевые слова:

комплексная плоскость, конформные отображения, дробно-линейная функция, диаграмма Вольперта - Смита, согласующее антенное устройство

Аннотация

Представлены результаты исследования практического применения ранее разработанной модели дискретного согласующего антенного устройства ДКМВ-диапазона. Благодаря достигнутой высокой точности описания трансформирующих свойств согласующего антенного устройства в диапазоне рабочих частот совместно с аппаратом теории комплексного переменного, в частности с методом конформных отображений дробно-линейных функций, удалось решить ряд прикладных задач. Разработана методика расчета области согласуемых нагрузок дискретно перестраиваемых силовых контуров произвольной структуры. Для полноты результата рассмотрен случай согласования генератора с комплексным значением внутреннего сопротивления с заданным качеством (с допускаемым значением коэффициента бегущей волны). Предложенный подход к согласованию предполагает, что любой возможной антенной нагрузки должны найтись соответствующие комбинации дискретно перестраиваемых элементов силового контура согласующего антенного устройства, обеспечивающие согласование с заданным качеством. Получены расчетные соотношения для образов произвольных окружностей и прямых, конформно отображаемых согласующим четырехполюсником на заданную комплексную область, т.е. выражения для расчета координат центра окружности и ее радиуса, а также коэффициенты уравнения прямых. Проведены исследования согласующих свойств различных цепей, реализованных на дискретных элементах. Результаты данного исследования важны при выборе структурного построения силового контура согласующего антенного устройства. Получены расчетные формулы, позволяющие оценивать относительные потери активной мощности в силовом контуре согласующего антенного устройства. Это способствует обоснованному выбору лучшего варианта настройки из нескольких, близких по качеству согласования, чтобы избежать сложных температурных режимов работы элементов контура. Предложен переборный способ настройки дискретного контура согласующего антенного устройства, отличающийся предельной простотой и не требующий проведения сложных вычислений с матрицами и комплексными числами.

Биография автора

А. А. Извольский, 18-й Центральный научно-исследовательский институт Министерства обороны Российской Федерации

кандидат технических наук

Библиографические ссылки

Николашин Ю. Л., Будко П. А., Жуков Г. А. Основные направления модернизации декаметровой системы связи // Техника средств связи. 2019. № 1 (145). С. 13-25.

Хлопушин И. Ю. Расчет элементов согласующих контуров универсального антенного согласующего устройства ДКМВ-диапазона // Перспективные технологии в средствах передачи информации. 2017. С. 154-158.

Агарков Н. Е. Влияние компоновки катушек индуктивности на кпд антенного согласующего устройства электрически малой антенны ДКМВ-диапазона // Проблемы машиноведения. Омск, 2023. С. 45-52.

Смирнов М. О решении одной задачи о конформном отображении при помощи функций Вейерштрасса // Журнал вычислительной математики и математической физики. 2022. Т. 62, № 5. С. 823-837.

Мациевский С. В. Одна геометрическая модель дробно-линейных преобразований // Дифференциальная геометрия многообразий фигур. 2022. № 53. С. 84-93.

Гирш А. Г. Операция пересечения на комплексной плоскости // Геометрия и графика. 2021. Т. 9, № 1. С. 20-28.

Кочина А. С. Замечательные кривые как образы окружностей и прямых при конформных отображениях // Дифференциальная геометрия многообразий фигур. 2018. № 49. С. 101-106.

Агарков Н. Е. Пределы повышения эффективности приземных электрически малых антенн КВ-диапазона в системе «антенна - согласующее устройство» общими потерями // Радиолокация, навигация, связь : сборник трудов XXVIII Международной научно-технической конференции, посвященной памяти Б. Я. Осипова. В 6 т. Воронеж, 2022. С. 213-233.

Полиенко В. Н., Архипова И. Г. Метод дистанционного измерения входного импеданса и согласования передающей антенны КВ-диапазона с фидером // Вопросы радиоэлектроники. 2016. № 9. С. 71-73.

Смаль А. А., Кильдишева О. Э. Анализ погрешности антенно-согласующего устройства, использующего измерительно-вычислительный метод настройки // Электросвязь. 2018. № 6. С. 46-48.

Канарейкин А. И. Метод конформных отображений в теплофизике // Вестник Калужского университета. 2022. № 2 (55). С. 86-88.

Полянский И. С., Логинов К. О. Приближенный метод решения задачи конформного отображения произвольного многоугольника на единичный круг // Вестник Удмуртского университета. Математика. Механика. Компьютерные науки. 2022. Т. 32, № 1. С. 107-129.

Зверович Э. И. Дробно-линейные функции H-комплексного аргумента // Системы компьютерной математики и их приложения. 2019. № 20-2. С. 64-71.

Хлопушин И. Ю., Цветнов А. А. Об опыте проектирования антенных согласующих устройств ДКМВ-диапазона на отечественной элементной базе // Радиолокация, навигация, связь. 2020. С. 98-104.

Перспективные антенные решения для объектов радиосвязи / А. Л. Бузов, А. Д. Красильников, В. П. Кубанов, М. А. Минкин, Н. А. Носов // Антенны. 2019. № 7 (261). С. 17-27.

Дорогов А. Ю. Дизайнер для проектирования проводных антенн КВ-диапазона // Информационные системы и технологии в моделировании и управлении : сборник трудов VI Международной научно-практической конференции. Крымский федеральный университет имени В. И. Вернадского / Гуманитарно-педагогическая академия (филиал) : Симферополь, 2021. С. 75-81.

Бузова М. А., Красильников А. Д., Пестовский К. И. Методика проектирования антенных систем для быстроразвертываемых комплексов ДКМВ-диапазона // Радиотехника. 2023. Т. 87, № 6. С. 92-99.

Артемов М. Л., Зиборов И. А., Чаусова Т. Ф. Идентификация параметров моделей элементов антенно-согласующих устройств МВ-, ДКМВ-диапазонов // Теория и техника радиосвязи. 2019. № 1. С. 43-47.

Жуков В. М. Информационно-управляющая система антенным согласующим устройством с распределенными параметрами элементов настройки // Модели, системы, сети в экономике, технике, природе и обществе. 2020. № 4 (36). С. 79-87.

Верба Б. П., Шишаков К. В. Структурно-параметрический синтез согласующих устройств для КВ- и УКВ-антенн // Интеллектуальные системы в производстве. 2020. Т. 18, № 2. С. 14-27.

Загрузки

Опубликован

11.10.2023

Как цитировать

Извольский, А. А. (2023). Некоторые практические приложения матричной модели дискретно перестраиваемых согласующих антенных устройств. Вестник ИжГТУ имени М.Т. Калашникова, 26(3), 82–95. https://doi.org/10.22213/2413-1172-2023-3-82-95

Выпуск

Раздел

Статьи