ПРИКАСПИЙСКИЙ ЖУРНАЛ
УПРАВЛЕНИЕ И ВЫСОКИЕ ТЕХНОЛОГИИ
Построение геометрической модели излучения зеркальной параболической антенны
 |
Читать | Ширшов Максим Владимирович, Юрков Николай Кондратьевич, Якимов Александр Николаевич Построение геометрической модели излучения зеркальной параболической антенны // Прикаспийский журнал: управление и высокие технологии. — 2014. — №2. — Стр. 138-148. |
Ширшов Максим Владимирович - аспирант, Пензенский государственный университет, 440026, Российская Федерация, г. Пенза, ул. Красная, 40, admin@r4f.su
Юрков Николай Кондратьевич - доктор технических наук, Пензенский государственный университет, 440026, Российская Федерация, г. Пенза, ул. Красная, 40, yurkov_nk@mail.ru
Якимов Александр Николаевич - доктор технических наук, Пензенский государственный университет, 440026, Российская Федерация, г. Пенза, ул. Красная, 40, admin@r4f.su
Для исследования излучения зеркальной параболической антенны (ЗПА) методом математического моделирования необходимо построить её геометрическую модель, заменяющую излучающую поверхность антенны многогранником. При этом поле излучения модели антенны представляется как суперпозиция полей, формируемых токами, протекающими по граням модели с учетом амплитуд и фаз волн, распространяющихся от этих граней. Отличие многогранника от параболоида приводит к возникновению фазовых ошибок, минимизация которых является важной задачей. Авторами предложен алгоритм построения геометрической модели излучающей поверхности ЗПА, основанный на методе триангуляции Делоне, позволяющем произвести дискретизацию излучающей поверхности антенны в виде совокупности равносторонних плоских треугольных конечных элементов; получить совокупности узловых точек, образующих эти конечные элементы и, соответственно, координаты узлов. Этих данных оказывается достаточно для проведения расчета как полей, формируемых конечными элементами излучающей поверхности антенны, так и для нахождения их суперпозиции с учетом пространственной ориентации этих элементов и векторного характера электромагнитного поля. Дана оценка погрешности представленной модели. Предложенный алгоритм, основанный на методе триангуляции Делоне, обеспечивает выполнение требования к максимально допустимой фазовой ошибке при минимальных вычислительных затратах. Это позволяет использовать модель не только при расчете характеристик излучения ЗПА, но и для оценки влияния внешних воздействий на конструкцию антенны конечно-элементным методом.
Ключевые слова: излучающая поверхность, модель, антенна, триангуляция, конечный элемент, пространственная ориентация, суперпозиция, электромагнитное поле, фазовая ошибка, погрешность, radiation surface, model, antenna, triangulation, finite element, spatial orientation,