Устройства и системы передачи, приема и обработки сигналов

Применение концептуальных моделей численных методов электродинамики для анализа характеристик вибраторов в бесконечных диссипативных средах

Р. Ю. Бородулин

Военная академия связи им. С. М. Буденного

Аннотация: Представлены результаты исследования уточненных свойств вибраторов различной электрической длины, помещенных в однородные диссипативные среды (среды с потерями), в зависимости от параметров данных сред. При нахождении распределений тока и фазы тока таких вибраторов впервые использованы современные численные методы электродинамики «полных полей», такие как метод моментов, метод конечных элементов и метод конечных разностей во временной области. Представлены разработанные концептуальные модели вибраторных антенн, погруженных в бесконечные диссипативные среды, пригодные для численного моделирования в известных пакетах программ, либо в собственных алгоритмах. Найденные при помощи данных моделей распределения тока и фазы тока вдоль поверхности вибраторов сравниваются с экспериментально измеренными.
Приведены методики нахождения и результаты расчета площади тока, действующей длины вибраторов, их эффективной площади и входного сопротивления различными методами. Получены практические выводы по свойствам погруженных вибраторов. Проведен анализ корректности использованных численных методов. Результаты, представленные в статье, могут использоваться при нахождении электрических характеристик антенн произвольной формы, в том числе помещенных в диссипативные среды, современными численными методами.

Ключевые слова: диссипативные среды, метод моментов, метод конечных элементов, метод конечных разностей во временной области, концептуальная модель, распределение тока, распределение фазы тока, плотность поверхностного тока, действующая длина, эффективная площадь.

УДК: 004.942

DOI: 10.5862/JCSTCS.252.3