WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 | 2 ||

8. верификация синтезированной модели микроволнового устройства.

Также в главе представлена методика синтеза эквивалентной электрической цепи, реализующей линейную динамическую систему. Методика позволяет выполнить синтез цепи минимального порядка для широкополосного микроволнового устройства с потерями по его входному комплексному сопротивлению или проводимости. В качестве способа решения данной задачи предложено использовать метод декомпозиции, который заключается в выделении из функции полного сопротивления простых звеньев, сопротивления которых описываются дробно-рациональными функциями низкого порядка.

В тех случаях, когда декомпозиция оказывается невозможной, предложено использовать метод Бруне. Признаком такой ситуации является характерное поведение зависимости действительной части сопротивления от частоты, состоящее в том, что её минимальное значение меньше асимптотических значений при бесконечно большой и бесконечно малой частотах. В таких случаях метод Бруне позволяет выделить звено специального вида, содержащее взаимную индуктивную связь, рассчитать его параметры и продолжить синтез оставшейся части цепи с использованием метода декомпозиции.

Приведены результаты синтеза модели сверхширокополосной антенны«бабочки» (рис. 2) по результатам её полноволнового TLM-моделирования. В результате найдена электрическая схема (рис. 3), реализующая динамическую линейную систему; определены положения и веса дельта функций, составляющих распределённую систему. Проведенная верификация показала, что в рабочей полосе антенны (1–20 ГГц) характеристики синтезированной модели отличаются не более, чем на 6% от характеристик, рассчитанных с использованием метода TLM и метода моментов.

C1 M LRL31 LRRRR22 CC Рис. 2. Антенна-«бабочка» Рис. 3. Эквивалентная схема антенны В приложении представлена методика отыскания решений плохо обусловленных систем линейных алгебраических уравнений с использованием свойств сингулярного разложения матриц.

Заключение.

Данная работа посвящена разработке методики параметрической идентификации сверхширокополосных пассивных линейных микроволновых устройств. Разработанная методика позволяет осуществить синтез радиотехнической модели микроволнового устройства, которая будет использоваться для сокращения вычислительных затрат, требуемых при его численном моделировании и оптимизации его параметров. Проведенный обзор по материалам отечественных и зарубежных источников в области методов синтеза сверхширокополосных микроволновых устройств показал, что выбранное направление исследований является актуальным и перспективным.

В результате исследований, проведенных в рамках поставленной задачи, получены следующие основные результаты.

1. По результатам анализа современных подходов к математическому описанию процессов взаимодействия электромагнитного поля с объектами произвольной формы была синтезирована радиотехническая модель, позволяющая описывать пассивные линейные микроволновые устройства в сверхширокой полосе частот. Данная модель является сложной линейной моделью, включающей в себя части, реализуемые с помощью динамической и распределенной линейных систем.

2. Разработана методика использования устойчивого алгоритма обращения свертки цифровых сигналов с использованием свойств сингулярного разложения матриц. Особенностью данной методики является одновременное использование критериев отбора максимальных сингулярных чисел и частотным отбором собственных векторов 3. На основе критерия стабильности параметров модели разработана методика, позволяющая провести разделение импульсной характеристики устройства на части, реализуемые динамической и распределенной линейными системами, а также определить порядок динамической системы.

4. Разработаны алгоритмы количественной оценки меры различия совокупностей полюсов системных функций, основанные на методе сигнатур и модифицированном методе дискретного посекционного Е-импульса. Данные алгоритмы позволили автоматизировать процедуру оценки порядка динамической модели и границы поздневременной части.

5. Разработана процедура синтеза электрической цепи минимального порядка для широкополосного микроволнового устройства с потерями по его входному комплексному сопротивлению или проводимости с использованием метода Бруне.

С использованием полученных результатов была разработана инженерная методика параметрической идентификации, позволяющая осуществить синтез радиотехнических моделей микроволновых устройств по результатам их численного моделирования. Полученная в результате такой процедуры линейная модель является практическим инструментом, позволяющим сократить время оптимизации характеристик проектируемых устройств. В работе приведены результаты экспериментального исследования разработанной инженерной методики для синтеза модели широкополосной микрополосковой антенны типа «бабочка». Проведенная верификация показала, что отличие частотных зависимостей входного сопротивления антенны, рассчитанных с использованием синтезированной модели и различных методов численного моделирования, составляет в среднем единицы процентов в пределах рабочей полосы антенны.

Следует также отметить, что применение методов параметрической идентификации с использованием сложных линейных моделей в задачах проектирования микроволновых устройств, анализа собственных электромагнитных излучений радиотехнических средств, СКИ и СШП радиолокации может служить направлением для дальнейших теоретических и экспериментальных работ.

Публикации по теме диссертации:

1. T.Shevgunov, A. Baev, Y. Kuznetsov, P. Russer, “Network Oriented Modeling of the One-Port Antenna Structure”, at the XXIX General Assembly of the International Union of Radio Science, Section D05, Chicago, Aug. 2008.

2. T.Shevgunov, A. Baev, Y. Kuznetsov, P. Russer, “Lumped element network synthesis for one-port passive microwave structures”, in 17th International Conference on Microwaves, Radar and Wireless Communications, Wroclaw, Poland, pp. 869–872, May 2008.

3. Шевгунов Т.Я., Баев А.Б., Кузнецов Ю.В., «Оценка импульсной характеристики микроволновых устройств по результатам их численного моделирования», 10-я Международная конференция «Цифровая обработка сигналов и её применение», М.: ИПУ РАН, стр. 378–380, март 2008 г.

4. Кузнецов Ю.В., Шевгунов Т.Я., Баев А.Б., «Оценивание параметров линейной модели рассеяния электромагнитного поля микроволновыми устройствами», Вестник МАИ, том 15, №2, М.: МАИ, стр. 77–89, 2008 г.

5. Шевгунов Т.Я., Баев А.Б., Кузнецов Ю.В., «Идентификация системы по известной частотной характеристике с использованием метода векторной аппроксимации систем», Информационно-измерительные и управляющие системы, М.: изд-во «Радиотехника», №11, 2007 г., стр. 55–59.

6. Шевгунов Т.Я., Баев А.Б., Кузнецов Ю.В., «Применение метода векторной аппроксимации для идентификации системы по частотной характери стике», 9-я Международная конференция «Цифровая обработка сигналов и её применение», М.: ИПУ РАН, стр. 251–254, март 2007 г.

7. Y. Kuznetsov, A. Baev, T.Shevgunov, P. Lorenz, P. Russer, “Application of the Stability Criterion to the Passive Electromagnetic Structures Modeling”, in 36-th European Microwave Conference, Manchester, pp. 13–16, Sept. 2006.

8. Шевгунов Т.Я., Баев А.Б., Кузнецов Ю.В., «Оценка параметров полюсной модели СВЧ устройств», Юбилейная научно-техническая конференция «Инновации в радиотехнических информационно-телекоммуникационных технологиях», стр. 316–326, М.: МАИ, окт. 2006 г.

9. Y. Kuznetsov, A. Baev, T. Shevgunov, P. Lorenz, P. Russer, “System Identification Procedure for Nearly Lossless Passive Microwave Structures”, Frontiers in Applied Computational Electromagnetics, June 19–20, 2006, Victoria, BC, Canada.

10. Шевгунов Т.Я., Кузнецов Ю.В., «Выделение импульсной характеристики электромагнитных структур по результатам анализа модели во временной области», Юбилейная научно-техническая конференция молодых ученых «Информационные технологии и радиоэлектронные системы», М.:

МАИ, май 2006 г.

11. T.Shevgunov, A. Baev, Y. Kuznetsov, P. Russer, “Improved System Identification Scheme for the Linear Representation of the Passive Electromagnetic Structures”, in 16th International Conference on Microwaves, Radar and Wireless Communications, Krakow, Poland, pp. 988–991, May 2006.

12. A. Aleksandrov, T.Shevgunov,Y. Kuznetsov, A. Baev, “Ultrawideband Radar Targets Discrimination based on discrete E-pulse synthesis”, in Journal of telecommunication and information technology, 2/2005, pp. 3–8, National Institute of Telecommunication, Warszawa, Poland.

13. Y. Kuznetsov, A. Baev, T.Shevgunov, M. Zedler, P. Russer, “Transfer Function Representation of Passive Electromagnetic Structures”, in IEEE 2005 International Microwave Symposium IMS-2005, Long Beach, California, USA, June 2005.

14. Шевгунов Т.Я., Кузнецов Ю.В., «Моделирование СВЧ структур на основе метода сингулярного разложения», Молодежь и современные проблемы радиотехники и телекоммуникаций РТ-2005, Севастополь, апрель г.

15. A. Aleksandrov, T.Shevgunov, “Ultra Wideband Radar Targets Discrimination Using Frequency Domain E-pulse Method”, in 15th International Conference on Microwaves Radar and Wireless Communications, Warszawa, pp. 897– 900, May 2004.

Pages:     | 1 | 2 ||






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»