Курсы: Основы теории и компьютерное моделирование антенн

Цель курса: получение навыков решения задач электродинамики , разработки и оптимизации устройств антенной техники и техники СВЧ.

Краткое описание курса: Рассмотрены основы теории антенн и устройств СВЧ: описаны типы антенн и линий передачи, их электрические характеристики, влияние на их параметры различных факторов, основы расчета антенн и согласующих устройств. Приведены сведения о наиболее широко распространенных САПР антенн и устройств СВЧ: возможности, назначение, используемый ими математический аппарат, особенности применения. В частности, рассмотрены численные и приближенные методы решения электродинамических задач, лежащие в основе таких САПР как HFSS, FEKO, XFDTD, MMANA  и др.

Курс предназначен для: специалистов, не имеющих опыта работы в области радиоэлектронных систем спутниковой связи и навигации

Необходимая предварительная подготовка: высшее профессиональное образование

Тематический план (программа курса):

Основы теории и компьютерное моделирование антенн

Назначение и общие технические требования, предъявляемые к антенно-фидерным устройствам. Типы антенн. Электрические параметры антенн.

Приближенные методы в теории антенн.

Формирование направленного излучения. Диаграммы направленности антенн из дискретных излучателей. Система из двух изотропных излучателей. Линейная эквидистантная решетка излучателей. Полотно изотропных излучателей. Диаграммы решеток направленных излучателей. Неэквидистантные решетки излучателей.

Диаграмма направленности плоских излучающих поверхностей с непрерывным распределением источников. Метод эквивалентного линейного излучателя в анализе плоского раскрыва. Влияние распределения амплитуды и фазы поля в раскрыве на диаграмму направленности.

Основные характеристики проволочных антенн. Электрический симметричный вибратор (провод со стоячей волной тока). Сопротивление излучения вибратора. Провод с бегущей волной тока. Антенна бегущей волны. Взаимное влияние между излучателями и близкорасположенными предметами. Влияние отражающей поверхности на диаграмму расположенного вблизи нее излучателя. Сопротивление излучения и входное сопротивление связанных вибраторов. Метод наведенных ЭДС. Сопротивления излучения и токи вибраторов, работающих в решетке.

Общая теория линий передачи. Классификация и основные характеристики линий передачи. Основные соотношения теории длинных линий. Влияние рассогласования на технические характеристики линий передачи. Способы согласования.

Компьютерное моделирование антенн и устройств СВЧ. Обзор современного состояния компьютерных технологий анализа, расчета и проектирования антенн и устройств СВЧ. Принципы построения программных комплексов для моделирования и проектирования антенных систем и устройств. Методы, применяемые в решениях задачи анализа излучающих систем. Метод конечных элементов. Метод моментов. Программный комплекс HFSS. Программный комплекс FEKO.