Численно-аналитический метод решения задачи об излучении из плоского волновода с конечным числом щелей

Abstract

Изучаются характеристики излучения электромагнитных волн из заполненного диэлектриком плоского металлического волновода с конечным числом неэквидистантно расположенных, различных по ширине параллельных щелей на одной стороне волновода, возбуждаемого основной волной. Такая структура допускает строгое электродинамическое решение при минимуме известных радиофизических допущений и, как модель, может хорошо соответствовать реальным антеннам, изготовленным из тонкого фольгированного диэлектрика с длинными, по отношению к длине волны, щелями. Задача решается методом аналитического полуобращения оператора исходной краевой задачи в сочетании с методом моментов. Анализируются ближнее и дальнее поля излучения (Е- и Н-компоненты поля), а также энергетические характеристики отраженного и прошедшего в волновод полей.

Вивчаються характеристики випромінювання електромагнітних хвиль із заповненого діелектриком плаского металевого хвилеводу зі скінченним числом нееквідистантно розташованих, різних за шириною паралельних щілин на одному боці хвилеводу, що збуджується на основній хвилі. Така структура допускає строгий електродинамічний розв’язок при мінімумі відомих радіофізичних допущень і, як модель, може добре відповідати реальним антенам, виготовленим з тонкого фольгованого діелектрика з довгими відносно довжини хвилі щілинами. Задачу розв’язано методом аналітичного напівобернення оператора первісної крайової задачі у поєднанні з методом моментів. Аналізуються ближнє і дальнє поля випромінювання (Е- і Н-компоненти поля), а також енергетичні характеристики відбитого та такого, що пройшло у хвилевід, полів.

Characteristics of radiation of electromagnetic waves from flat metallic waveguide filled with a dielectric and having the finite number of not equidistant parallel slots on one side of the waveguide excited by a fundamental waveguide wave are studied. This structure allows an accurate electrodynamical solution with minimum known radiophysical assumptions and as a model might correspond to real antennas fabricated of thin foiled dielectric having electrically long slots. The problem is solved by the method of analytical semi-inversion of original problem operator combined with the method of moments. The near and far radiation fields (Е and Н-field components), as well as power characteristics of reflected and propagated in the waveguide fields are analyzed.