МОДЕЛИРОВАНИЕ МЕТАЛЛО-ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ АНТЕННЫ НА ОСНОВЕ КОМБИНИРОВАННОГО ПОДХОДА

В состав современных радиопередающих устройств могут входить антенны, сформированные как из металлических, так и диэлектрических компонентов - металлодиэлектрические антенны. Они являются достаточно компактными и могут размещаться на различных объектах техники. В работе проведено моделирование металлодиэлектрической антенны на основе комбинированного подхода. Приведена схема построения антенны в разных плоскостях. Рассмотрен процесс рассеяния плоской электромагнитной волны на антенне. Разработан комбинированный алгоритм, включающий метод интегрального уравнения, параллельный подход и генетический алгоритм. В работе интегральное уравнение применяется для того, чтобы определить неизвестные поверхностные электрические токи на поверхности антенны, оно решается на основе метода моментов. Для ускорения расчетов использовался параллельный алгоритм. Матрица импедансов представляется как блочная. Для каждого из блоков применяется свой параллельный поток. При учете влияния на рассеянное поле плоского диэлектрического волновода используется метод, связанный с обобщенной матрицей рассеяния. Для решения задачи многоальтернативной оптимизации, связанной с определением линейных размеров антенного устройства при заданной рабочей частотой антенны, используется генетический алгоритм. В результате получены размеры спроектированной антенны для заданных размеров входящих в ее состав компонентов.

1. Steynberg B.D. Experimental determination of EPO individual reflective parts of the aircraft. / B.D.Steynberg, D.L.Carlson, Wu Stan Lee. // Proc, 1989, № 5, pp. 35-42.

2. Chislennye diffraction theory: Coll.articles. Trans. from English.- M .: Mir, 1982. - 200 p.

3. Numerical methods in electrodynamics". Ed.Mitra R.-M.:Mir, 1977 - 485 p

4. Preobrazhenskiy A.P. Assessment of possibilities combined method for calculating EPR-dimensional perfectly conducting cavities / A.P. Preobrazhenskiy // Telecommunications 2003, №11, pp. 37-40.

5. Ling H. RCS of waveguide cavities: a hybrid boundary-integral / modal approach / H. Ling // IEEE Trans. Antennas Propagat., 1990, vol. AP-38, no. 9, pp. 1413-1420.

6. Zaharov E.V. Numerical analysis of the diffraction of radio waves / E.V.Zaharov, Y.Pimenov // M .: Nauka, 1986 - 184 p.

7. Vasilev E.N. Excitation of bodies of revolution / E.N. Vasilev // Moscow: Radio and communication, 1987. - 272 p.

8. Mitra R. Analytical and numerical studies of the relative convergence phenomenon arising in the solution of an integral equation by the moment method / R.Mitra, Itoh Tatsuo, Li.Ti-Shu // IEEE Trans. Microwave Theory Tech., 1972, vol. MTT-20, no. 2. - Pp. 96-104.

9. Preobrazhensky A.P. Modeling and analysis of diffractive structures algorithmization CAD radar antenna / A.P.Preobrazhensky // Voronezh, Scientific Book 2007, 248 p.

10. Shtager E.A. Scattering of waves on a complex shape bodies / E.A.Shtager, E.N. Chayevskiy // M .: Sov. radio, 1974. - 240 p

11. Sekine T. Transient Analysis of Lossy Nonuniform Transmission Line Using the Finite Difference Time Domain Method / T.Sekine, K.Kobayashi, and S.Yokokawa // Electronics and Communications in Japan, Part 3, vol.85, no. 8, Aug. 2002, pp. 1018-1026.

12. Lu T. L. Research of Experiments and the FDTD Method of Multi-condcutor Transmission Lines for Transient Analsysis / T. L.Lu, L.Guo, X.Cui, and X. Gu. Hagness // IEEE EMC Symp., no. 138, , 2004, pp. 708-712.

13. Johansson F. S. A new planar grating-reflector antenna. / F. S. Johansson // IEEE Trans. Antennas and Propag, 1990. - V. 38. - № 9. - Pр. 1491-1495.

14. Hirono T. A Three-Dimensional FourthOrder Finite-Difference TimeDomain Scheme Using a Symplectic Integrator Propagator / T.Hirono, W.Lui, S.Seki, and Y.Yoshikuni // IEEE Trans. Microwave Theory Tech., vol. 49, no.4, , Sep. 2001, pp. 1640-1648.

15. Avdeev, D. B. High-performance three-dimensional electromagnetic modelling using modified Neumann series: Wide-band numerical solution and examples, 1. / D. B.Avdeev, A. V. Kuv shinov, O. V. Pankratov, and G. A. Newman //Geomagn. Geoelectr, 49, 1997, p.1519-1539 .

16. Avdeev D. B. Three dimensional induction logging problems, part I, An integral equation solution and model comparison // D. B.Avdeev, A. V. Kuv shinov, O. V. Pankratov, and G. A. Newman //// Geophysics, 67, 2002, p.413-426.

17. Michalski K. A. Electromagnetic scattering and radiation by surfaces of arbitrary shape in layered media, Part II: Implementation and results for contiguous half-spaces / K. A. Michalski and D.Zheng // IEEE Trans. Antennas Propag., Vol. 38, No. 3, Mar. 1990, pp.345-352.

18. Spiridonov A.O. Parallel computing for numerical calculations of step-index optical fibers eigenmodes by collocation method // A.O.Spiridonov, E.M. Karchevskii / Proceedings of the International Conference days on diffraction, 2014, p. 209-214.

19. Amodio P. Parallel factorizations and parallel solvers for tridiagonal linearsystems / P.Amodio and L. Brugano// Linear Algebra and its Applications, 1992, v.172,, pp. 347 - 364.

20. Amodio, L. Parallel factorizations for tridiagonal matrices / Amodio, L. Brugano, and T. Politi // SIAM J. Numer. Anal., 1993, vol. 30, pp. 813 - 823.

21. Bandyopadhyay S. Pattern Classification Using Genetic Algorithms / S.Bandyopadhyay and C.A.Muthy // Pattern Recognition Letters, Vol. 16, 1995., pp. 801-808.

22. Marwan A.Ali Structure Optimization of Neural Controller Using Genetic Algorithm Technique / Marwan. A.Ali, Mat Sakim. H.A, Rosmiwati MohdMokhtar // European Journal of Scientific Research, Vol.38, No.2, 2009, pp.248-271.

23. Satyanarayana D. Genetic Algorithm Optimized Neural Networks Ensemble for Estimation of Mefenamic Acid and Paracetamol in Tablets / D.Satyanarayana, K.Kamarajan, and M.Rajappan //Genetic Algorithm Optimized Neural Networks Ensemble, Acta Chim. SlovVolume 52, 2005, pp. 440-449.

24. Kuncheva, L.I. Designing Classifier Fusion Systems by Genetic Algorithms / L.I.Kuncheva, and L.C.Jain // IEEE Transaction on Evolutionary Computation, Vol. 33, 2000, pp. 351-373.