Радченко В.В. Випромінювання електромагнітних хвиль сферичними конформними антенами. – Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата фізико-математичних наук за спеціальністю 01.04.03- радіофізика – Харківський національний університет імені В. Н. Каразіна, м. Харків, 2006.
Розглянуті задачі випромінювання хвиль конформними мікрострічковими антенами у формі сферичного ідеально провідного диску, який знаходиться на поверхні кульової основи з діелектричною підкладкою, а також, розібрана задача про поглинання енергії у двохшарової діелектричній кулі. Ці задачі досліджені методом аналітичної регуляризації, який має гарантовану збіжність та контрольовану точність. Алгоритм методу не вимагає великих витрат машинного часу. Були розроблені ефективні чисельні алгоритми та досліджені робочі характеристики антен. Продемонстровано, що випромінювання сферичних друкованих антен носить складний резонансний характер, обумовлений резонансом основи, резонансами у просторі між сферичним диском і основою, а також резонансами хвиль «шепочущої галереї». Аналіз поглинання хвиль у двохшарової кулі показав, що ця величина може бути знижена при наявності екрану. Цей аналіз може бути корисним для розроблення засобів мобільного зв’язку.
Випромінювання хвиль сферичними конформними МСА досліджено у строгій постановці за допомогою МАР, алгоритми якого мають гарантовану збіжність та контрольовану точність розв’язку.
Розроблений комплекс MATLAB-програм, який реалізовує алгоритми розрахунку МСА з невеликими витратами машинного часу та пам’яті.
Проаналізовані основні фізичні характеристики досліджуваних МСА: ДС випромінювання у дальній зоні, опір (провідність) випромінювання, КСД, напрямок головного максимуму ДС. Досліджено, як відносна товщина діелектричної підкладки , її діелектрична проникність та кутовий розмір сферичного диску впливають на випромінювання та на вхідний опір антен.
Показано, що складний резонансний характер випромінювання сферичних конформних МСА обумовлений трьома явищами: (1) слабким низькочастотним резонансом ІП кулі-основі, (2) інтенсивними резонансами у просторі під сферичним диском та (3) високочастотними періодичними резонансами на стоячих квазі-поверхневих хвилях діелектричного шару, що є подібні до резонансів «шепочущої галереї».
Показано, що при певній частоті, яка залежить від товщини і діелектричної проникності підкладки, виникає «переворот» максимуму ДС у задній напівпростір. Це явище обумовлене хвилями «шепочущої галереї» та збудженням струмів у задній частині основи.
Показано, що рівень потужності, яка поглинається у частково екранованої двохшарової діелектричної кулі, яка служить моделлю голови людини у захисному шоломі, обладнаному стрижневою антеною, можна знизити у 100 разів, коли екран має вигляд півкулі.
Публікації автора:
Radchenko V.V., Nosich A.I., Daniel J.-P., Vinogradov S.S. A conformal spherical-circular microstrip antenna: axisymmetric excitation by an electric dipole // Microwave and Optical Technology Letters.-2000.-Vol. 26, № 3.- P. 176-182.
Радченко В.В., Носич А.И., Даниэль Ж.-П., Виноградов С.С. Излучение дипольной антенны на поверхности частично экранированной слоистой сферы, осесимметричный случай // Радиофизика и электроника, Харьков: ИРЭ НАНУ.- 2000.- Т. 5, № 1. -С. 42-48.
Радченко В.В. Поглощение электромагнитной энергии дипольной антенны частично экранированным двухслойным частично экранированным шаром // Вісник Харківського національного університету імені В.Н. Каразіна. - 2005. - № 712.- C. 62-66.
Radchenko V.V. Modeling a spherical patch antenna axisymmetrically excited by a radial probe // Proc. Int. Conf. Mathematical Methods in Electromagnetic Theory (MMET*98).- Kharkiv (Ukraine). -1998. -P. 769-771.
Radchenko V.V., Nosich A.I., Daniel J.-P. Exact mathematical model of conformal spherical disk antenna // Proc. Int. Conf. Optique Hertzienne et Dielectriques (OHD-99).- Besanson (France). – 1999. - P. A21-A24.
Radchenko V.V., Nosich A.I., Vinogradov S.S., Daniel J.-P. Exact mathematical model of conformal spherical disk antenna // Proc. General Assembly of URSI.- Toronto (Cnanada).-1999. - P. 83.
Radchenko V.V., Nosich A.I., Daniel J.-P., Vinogradov S.S. Modeling of a slot-excited spherical circular microstrip antenna // Proc. Int. Conf. Mathematical Methods in Electromagnetic Theory (MMET*2000).- Kharkiv (Ukraine). -2000. -P. 203-205.
Radchenko V.V. A conformal spherical-circular microstrip antenna excited by slot // Proc. Int. Symp. Nice on Antennas (JINA-02).- Nice (France).- 2002. -P. 395-398.
Radchenko V.V., Nosich A.I. Electromagnetic absorption by a partially screened double-layer lossy dielectric sphere axisymmetrically excited by an electric dipole // Proc. Int. Symp. Physics and Engineering of Microwaves, MM, and Sub-MM Waves (MSMW-04).- Kharkiv (Ukraine).- 2004. -P. 308-310.
Radchenko V.V. Modeling of a dipole antenna on a partially screened double-layer lossy dielectric sphere // Digest of Int. Conf. “Days on Diffraction” (DoD’2004).- St. Petersburg (Russia).- 2004. –P. 62.
Radchenko V.V., Simplified model of electromagnetic energy absorption in the head of a dipole antenna user protected by a metal helmet // Proc. Int. Conf. on Mathematical Methods in Electromagnetic Theory (MMET*04).- Dniepropetrovsk (Ukraine).- 2004.- P. 289-291.
Radchenko V.V., Sauleau R., Nosich A.I., Effect of metallic helmet on the microwave absorption in a spherical phantom of a dipole antenna user head // Proc. Asia-Pacific Microwave Conf. (APMC-06).- Yokohama (Japan).- 2006.-Vol. 1.-P. 548-551.
