Компьютерная модель расчета частотно-селективной поверхности методом эквивалентных электрических схем

Авторы: Данильчев И.Ю.
Опубликовано в выпуске: #5(58)/2021
DOI: 10.18698/2541-8009-2021-5-700
Раздел: Информатика, вычислительная техника и управление | Рубрика: Системный анализ, управление и обработка информации, статистика
Ключевые слова: коэффициент передачи, метод эквивалентных электрических схем, периодическая структура, развязка приемного и передающего каналов, резонанс, частотно-селективная поверхность, S-параметры, эквивалентный двухполюсник
Опубликовано: 03.06.2021

Кратко изложена методика расчета элементов частотно-селективных поверхностей (ЧСП) методом эквивалентных электрических цепей (МЭЭЦ), реализованная в пакете программ MATLAB. Для простых элементов ЧСП методика дает приемлемые для инженерных расчетов результаты, которые могут быть уточнены экспериментальной отработкой. Методика реализована на обычном ноутбуке с пакетом программ MATLAB и практически не требует затрат машинного времени. Для применения широко разрекламированных пакетов прикладных программ (ППП) FEKO, HFSS, CST Microwave Studio и др. необходимо наличие специализированной вычислительной техники и больших затрат машинного времени, однако результаты при этом получаются более точными, что позволяет избежать дополнительной экспериментальной отработки. Снизить затраты машинного времени при расчетах в ППП можно при использовании в качестве начальных условий результатов расчетов электрических характеристик ЧСП с применением предложенной методики.

Литература

[1] Munk B.A. Frequency selective surfaces. Theory and design. Wiley, 2000.

[2] Бей Н.А., Вечтомов В.А., Зимин В.Н. Антенны систем спутниковой связи и навигации. М., Рудомино, 2010.

[3] Luo X.F., Teo P.T., Qing A., et al. Design of double-square-loop frequency selective surfaces using differential evolution strategy coupled with equivalent circuit model. ICMMT, 2004. DOI: https://doi.org/10.1109/ICMMT.2004.1411468

[4] Campos A.L.P.S., d’Assunção A.G., Maniçoba R.H.C., et al, Software for project and analysis of frequency selective surfaces J. Microw. Optoelectron. Electromagn. Appl., 2012, vol. 11, no. 1. DOI: https://doi.org/10.1590/S2179-10742012000100007

[5] Fang X., Li H., Jin Z., et al. An improved equivalent circuit method for analyzing curved finite frequency selection surface. ACES, 2017. URL: https://www.researchgate.net/publication/321526786_An_improved_equivalent_circuit_method_for_analyzing_curved_finite_frequency_selection_surface (дата обращения: 14.05.2021).

[6] Wu T.K. Frequency-selective surfaces. In: Encyclopedia of RF and microwave engineering. Wiley, 2005, art. eme133. DOI: https://doi.org/10.1002/0471654507.eme133

[7] Anwar R.S., Mao L., Ning H. Frequency selective surfaces: a review. Appl. Sci., 2018, vol. 8, no. 9, art. 1689. DOI: https://doi.org/10.3390/app8091689

[8] Lee. C.K., Langley R.J. Equivalent-circuit models for frequency-selective surfaces at oblique angles of incidence. IEE Proc. H., 1985, vol. 132, no. 6. pp. 395–399. DOI: https://doi.org/10.1049/ip-h-2.1985.0070

[9] Kent E.F., Döken B., Kartal M. A new equivalent circuit based FSS design method by using genetic algorithm. 2nd Int. Conf. Engineering Optimization, 2010. URL: http://www1.dem.ist.utl.pt/engopt2010/Book_and_CD/Papers_CD_Final_Version/pdf/16/01268-01.pdf

[10] Lee K.W., Jeon Y.R., Hong I.P., et al. Simple design method of FSS radome analysis using equivalent circuit model. IEICE Electron. Expr., 2011, vol. 8, no. 23, pp. 2002–2009. DOI: https://doi.org/10.1587/elex.8.2002