Ανάλυση Ακτινοβολίας Φασικής Στοιχειοκεραίας Κυματοδηγών Παράλληλων Πλακών Με Διηλεκτρικό Φορτίο

Abstract

Στην παρούσα εργασία μελετώνται τα χαρακτηριστικά ακτινοβολίας μιας φασικής στοιχειοκεραίας που αποτελείται από σχισμές σε ένα αγώγιμο επίπεδο, τροφοδοτούμενες από κυματοδηγούς παράλληλων πλακών με διηλεκτρικό φορτίο. Το πρόβλημα συνοριακών τιμών διατυπώνεται μέσω ενός συστήματος συζευγμένων ιδιόμορφων ολοκληρωτικών εξισώσεων, με αγνώστους τα μαγνητικά ρεύματα πάνω στις σχισμές. Για την επίλυση του συστήματος εφαρμόζεται μια εκθετικά συγκλίνουσα εκδοχή της μεθόδου Nystrom. Η απομόνωση της ιδιομορφίας του πυρήνα, μέσω της έκφρασης του ως άθροισμα μιας αναλυτικής και μιας ιδιόμορφης συνάρτησης, καθώς και η επιτάχυνση της σύγκλισης της σειράς που εμφανίζεται στην ολοκληρωτική εξίσωση, είναι εξαιρετικής σημασίας για την επιτυχία της μεθόδου. Η εκθετική σύγκλιση του αλγορίθμου καθιστά εφικτή τη λήψη αποτελεσμάτων εξαιρετικής ακρίβειας με μικρή τάξη συστήματος. Σημαντικό πλεονέκτημα της μεθόδου είναι το χαμηλό υπολογιστικό της κόστος, λόγω της μικρής τάξης του συστήματος και της αποφυγής της ανάγκης αριθμητικών ολοκληρώσεων κατά τον υπολογισμό των στοιχείων της μήτρας του συστήματος, σε αντίθεση με ό,τι συμβαίνει σε διάφορες υλοποιήσεις της μεθόδου των ροπών. Το πλεονέκτημα αυτό έχει ιδιαίτερη σημασία για στοιχειοκεραίες πολλών στοιχείων. Η ορθότητα της μεθόδου επιβεβαιώνεται μέσω της αρχής διατήρησης της ισχύος, της ισότητας των διαγραμμάτων εκπομπής και λήψης και με πλήθος συγκρίσεων με άλλες εργασίες. Μέσα από διάφορα αριθμητικά παραδείγματα δείχνουμε ότι με κατάλληλη επιλογή των παραμέτρων της διάταξης μπορεί να επιτευχθεί πολύ υψηλή απόδοση προσαρμογής, ακόμα και για πολύ μικρό εύρος της σχισμής.