Разработка прикладных приложений для расчета и проектирования рупорных и рупорно-линзовых антенн в программной среде Feko
Информационные технологии
Abstract
Без использования новых автоматизированных средств проектирования невозможны разработка, расчет и анализ наземных и бортовых антенных систем. Системы автоматизированного проектирования являются важным инструментом для каждого инженера–проектировщика сверхвысокочастотной (СВЧ) техники и антенн. Для решения современных задач требуются более совершенствованные программные продукты, а также непрерывное изучение новых методов и подходов. Разработан пакет прикладных приложений для расчета и проектирования пирамидальных рупорной и рупорно-линзовой антенн с использованием программы FEKO “FEldberechnung bei Korpern mit beliebiger Oberflache” (Расчет поля с учетом тел произвольных форм) в частотных диапазонах 500…800 МГц, 760 МГц…1,46 ГГц, 1,45…2,20 ГГц, 2,17…5 ГГц, 4,64…10 ГГц. Дается описание одной из самых мощных современных программ электродинамического моделирования FEKO, которая представляет собой новый подход к проектированию трехмерных СВЧ устройств. Излагается принцип работы рупорной и рупорно-линзовой антенн. Исследуется возможность коррекции фазы в раскрыве рупора при помощи замедляющей линзы. Предложенная методика проектирования рупорной и рупорно-линзовой антенн в программной среде FEKO дает возможность варьировать входными данными и произвести расчет и проектирование антенн на заданной частоте. Произведен расчет распределения токов, результаты которого позволяют отобразить распределение на определенной частоте из заданного диапазона частот, а также определить места наибольшей концентрации токов. Отображение ближнего поля и поля в дальней зоне рупорной и рупорно-линзовой антенн рассчитано на примере частоты ГГц. Результаты расчетов выведены в виде графиков. Представлены диаграммы направленности (ДН) указанных антенн в плоскостях и в декартовой, полярной, логарифмической системах координат и в трехмерном виде. Вычислена величина главного лепестка ДН по половинной мощности для рупорной и рупорно-линзовой антенн. Приведены зависимости коэффициента стоячей волны по напряжению и коэффициента усиления указанных антенн в диапазоне 1,45…2,20 ГГц от частоты
