Обеспечение электромагнитной совместимости радиосредств подвижного объекта с использованием метаматериалов в составе антенной системы тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.12.07, кандидат наук Копылов Дмитрий Александрович

• Копылов Дмитрий Александрович
• кандидат наук
• 2018

Оглавление диссертации кандидат наук Копылов Дмитрий Александрович

ВВЕДЕНИЕ

1 АНАЛИЗ ПРОБЛЕМ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЭМС КОМПАКТНОЙ ГРУППИРОВКИ РАДИОСРЕДСТВ

1.1 Анализ особенностей обеспечения ЭМС компактной группировки радиосредств

1.2 Методы электродинамического анализа характеристик антенных систем компактных группировок радиосредств и программные средства, их реализующие

1.3 Достижения и перспективы в области использования метаматериалов в антенной технике

1.4 Выводы по разделу

2 РАЗРАБОТКА И АПРОБАЦИЯ МОДИФИЦИРОВАННОЙ ЭЛЕКТРОДИНАМИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ АНТЕННОЙ СИСТЕМЫ, СОДЕРЖАЩЕЙ СТРУКТУРЫ ИЗ МЕТАМАТЕРИАЛОВ

2.1 Обоснование базовой электродинамической модели структур из метаматериала

2.2 Разработка модифицированной электродинамической модели антенной системы, содержащей структуры из метаматериалов

2.3 Апробация модифицированной электродинамической модели

2.4 Выводы по разделу

3 РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЭМС КОМПАКНОЙ ГРУПИРОВКИ РАДИОСРЕДСТВ ПОДВИЖНОГО ОБЪЕКТА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МЕТАМАТЕРИАЛОВ

3.1 Исследования параметров обеспечения ЭМС компактной группировки радиосредств

3.2 Исследование возможностей реализации дополнительного экранирования в системе близкорасположенных антенн на основе использования структур из метаматериалов

3.3 Разработка методики обеспечения ЭМС компактной группировки радиосредств

3.4 Выводы по разделу

4 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ХАРАКТЕРИТИК ЭМС И РАЗРАБОТКА НОВЫХ ТЕХНИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ ПО ЕЕ ОБЕСПЕЧЕНИЮ

4.1 Экспериментальные исследования характеристик ЭМС компактного

комплекса радиосредств, расположенного на подвижном объекте

4.2 Разработка новых технических решений по обеспечению ЭМС

4.3 Выводы по разделу

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЕ А. Результаты расчетов входного импеданса решетки с двумя излучателями

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Обеспечение электромагнитной совместимости радиосредств подвижного объекта с использованием метаматериалов в составе антенной системы»

ВВЕДЕНИЕ

Задачи анализа и обеспечения электромагнитной совместимости (ЭМС) радиоэлектронных средств (РЭС) решаются уже не один десяток лет и, тем не менее, не теряют своей актуальности. Об этом свидетельствуют и непрекращающийся поток работ на данную тематику [3, 4, 37, 52, 79, 104, 125], и наличие отдельной секции в одном из самых авторитетных мировых сообществ радиоинженеров - Институте инженеров электротехники и электроники (Institute of Electrical and Electronics Engineers - IEEE) - IEEE Electromagnetic Compatibility Society, и существование специализированных журналов («IEEE Transactions on Electromagnetic Compatibility», «Технологии электромагнитной совместимости»), и существование специализированных конференций («IEEE International Symposium on Electromagnetic Compatibility», Российская научно-техническая конференция «Электромагнитная совместимость технических средств и биологических объектов»), и наличие отдельных секций на многих тематических конференциях и пр.

Актуальность и важность рассматриваемых задач дополнительно подчеркиваются наличием большого количества государственных и международных стандартов, регулирующих сферу ЭМС РЭС и, в частности, такие вопросы, как классификация электромагнитных помех, требования и методы испытаний, методы расчета и пр. [33, 34, 35, 36, 91, 119-123, 130-132].

Из всего многообразия задач анализа и обеспечения ЭМС РЭС в данной работе рассматриваются задачи анализа и обеспечения ЭМС компактных группировок РЭС. К таким объектам следует, прежде всего, отнести мобильные радиотехнические объекты, как то подвижные комплексы на колесных, гусеничных и железнодорожных базах, боевые машины, морские и воздушные корабли и суда, космические аппараты и пр. Одной из отличительных особенностей рассматриваемых группировок является весьма компактное размещение большого количества антенн различных типов, назначения и диапазонов на ограниченной территории и в непосредственной близости от посторонних металлоконструкций. Вполне очевидно, что в этих условиях проблема обеспечения ЭМС еще больше актуализируется.

В то же время, к подобным системам в настоящее время предъявляются повышенные требования в части обеспечения характеристик по назначению. Обеспечение всех требуемых характеристик возможно лишь при обеспечении ЭМС компактной группировки РЭС в целом. Все это предъявляет повышенные требования к адекватности и точности методик анализа и обеспечения ЭМС, а также к их ресур-соемкости и эффективности. Поэтому разработка методик анализа ЭМС таких группировок, обеспечивающих результаты расчетов с заданной точностью, является актуальной задачей.

В условиях компактного размещения радиосредств на объектах стандартные технические методы и средства обеспечения ЭМС РЭС, такие, как разнесение антенн в пространстве, разворот антенн «в разные стороны», использование специальных экранов и пр., использовать в большинстве случаев не представляется возможным из-за существенных ограничений по массогабаритным характеристикам систем. Поэтому особый интерес в данном случае представляет использование современных инновационных материалов, например, метаматериалов, позволяющих улучшить показатели ЭМС.

Таким образом, в настоящее время существует актуальная научно-техническая проблема совершенствования обеспечения ЭМС компактной группировки радиосредств подвижного объекта.

Степень разработанности темы исследования характеризуется следующими основными достижениями.

В настоящее время существует огромное количество работ, посвященных ЭМС РЭС, как в России, так и за рубежом [1-5, 8, 11, 13, 15, 16, 20, 22, 27, 28, 33, 36, 37, 41, 42, 49, 51, 52, 57-59, 70, 73, 79, 81, 82, 84, 85, 89, 92, 95, 97, 101-107, 109, 125]. Среди авторов, занимающихся данной тематикой, можно отметить Л.Д. Бахраха, А.Л. Бузова, М.А. Быховского, Л.Я. Кантора, О.Н. Маслова, Ю.Е. Се-дельникова, Т. Уильямса, В.Г. Ямпольского, Э. Хабигера и других ученых. В работах как решаются конкретные задачи по обеспечению ЭМС РЭС, так и предлагаются методики и алгоритмы обеспечения ЭМС в целом.

Вообще все подходы к анализу ЭМС можно разделить на две большие группы [52]: статистические и детерминированные. В рамках статистических методик случайными считаются распределения частоты, мощности излучений, координат местоположения, характеристики направленности антенн и др. [2, 42]. По заданным статистическим параметрам определяется статистическая картина электромагнитной обстановки на объекте и проводятся соответствующие оценки. Статистические методики позволяют определить вероятность выполнения заданных критериев ЭМС РЭС. Применение данных методик оправдано для совокупностей РЭС, рассредоточенных на больших территориях, а также для совокупности РЭС со сложными процессами взаимодействия [52].

В рамках детерминированных методик исходные данные для моделирования, как то: характеристики передатчиков, характеристики антенн, характеристики канала распространения и пр. считаются детерминированными величинами [13, 15, 20, 70, 81, 85]. Основным недостатком таких методик является их высокая ресурсоемкость, особенно для больших группировок [52]. Однако, с учетом упомянутых выше требований высокой точности расчетов и компактности рассматриваемых группировок средств данный подход в работе вполне оправдан.

С точки зрения теории антенн в основе наиболее широко распространенных на сегодняшний день детерминированных методик анализа ЭМС лежит приближение дальней зоны, т.е. характеристики антенн считаются известными (паспортными) [36]. В некоторых случаях используются несколько модифицированные, заведомо приближенные методики расчета развязки антенн. Учет близкорасположенных окружающих металлоконструкций в рамках этих методик не предусмотрен.

Альтернативным подходом здесь являются методики, использующие электродинамическое моделирование и расчет основных характеристик антенн численным путем с учетом ближнего окружения [1, 3, 15, 20, 37, 81, 85]. Именно такие подходы и развиты в рамках настоящей диссертационной работы. Вполне очевидно, что в настоящее время в рамках указанного подхода анализ ЭМС вы-

полняется на широко распространенных ЭВМ с использованием соответствующих программных комплексов (ПК).

Среди распространенных на сегодняшний ПК, которые можно использовать для моделирования компактных группировок РЭС, отметим FEKO, SuperNEC, EMC Studio, EDEM, Samant, Scater и др. [74, 75, 113, 124]. В данных ПК используются методы, основанные на решении интегральных уравнений (ИУ) различных типов. Кроме того, в некоторых ПК используются и асимптотические методы. Указанные ПК, в принципе, могут успешно использоваться для решения задач анализа ЭМС и расчета всех необходимых электродинамических характеристик. Однако, для анализа ЭМС целесообразнее использовать специализированные программные продукты. Среди таких программ отметим ПК анализа электромагнитной обстановки (ПК АЭМО); EMC Studio; ЭМС-РЭС; ПК оценки ЭМС РЭС наземных и спутниковых радиослужб; TALGAT; специальное программное обеспечение автоматизированного рабочего места программно-аппаратного комплекса для исследования электромагнитной совместимости (СПО АРМ ПАК ЭМС) и др. [1, 13, 37, 86]. Проанализировав достоинства и недостатки указанных ПК, в качестве основного средства численного анализа задач обеспечения ЭМС компактной группировки радиосредств автором было выбрано СПО АРМ ПАК ЭМС [86].

Как уже было отмечено, данное СПО основано на методах ИУ. Методы на основе ИУ используются для электродинамического анализа антенн и их систем уже не один десяток лет и отлично зарекомендовали себя. К их достоинствам можно отнести высокую точность расчетов и простоту алгоритмизации. Среди работ, посвященных методам ИУ, можно отметить работы Е.Н. Васильева, Е. Галлена, Е.В. Захарова, Р. Миттры, А.В. Сочилина, Р.Ф. Харрингтона, С.И. Эми-нова и других ученых. Существует большое разнообразие ИУ, применяемых в электродинамике: с объемным, поверхностным или линейным интегралами; относительно реальных или эквивалентных источников; фредгольмовского или сингулярного типов и пр. [3, 20, 21, 24, 29, 40, 43, 50, 78, 85, 86, 100, 108, 111, 118]. Выбор конкретного ИУ определяется геометрическими параметрами антенн, имеющейся вычислительной мощностью, требуемой точностью и пр.

К основным недостаткам методов ИУ следует отнести высокую ресурсоем-кость. Поэтому для анализа электрически протяженных элементов в СПО используются асимптотические методы, в частности, метод физической оптики (ФО) [23, 93, 94, 111, 112, 118, 133].

Как уже было отмечено выше, одной из основных идей данной работы является применение современных материалов, например, метаматериалов для улучшения параметров ЭМС РЭС. В настоящее время к исследованиям метамате-риалов наблюдается повышенный интерес [10, 12, 25, 26, 38, 55, 56, 63, 65, 69, 71, 83, 87, 96, 98, 99,110, 114-117, 126-128, 129, 134-136, Б14, Б15, Б16, Б17, Б83, Б84, Б85, Б86, Б87, Б88, Б89, Б90, Б91]. Это связано, прежде всего, с возможностями их использования в антеннах и устройствах СВЧ с целью улучшения характеристик последних. Среди работ, посвященных исследованиям и применениям метамате-риалов, можно отметить работы Д.С. Клюева, И.В. Линделла, В.Н. Митрохина, Р. Миттры, В.А. Неганова, О.В. Осипова, Б.А. Панченко, С.Л. Просвирнина, С.А. Третьякова, Е.А. Шороховой и других ученых.

В работах предлагаются различные подходы к моделированию антенн, содержащих элементы из метаматериалов. Так, в ряде публикаций такие задачи сводятся к ИУ первого рода [91]. Следует отметить, что в большинстве работ не учитывается пространственная дисперсия. Перспективным для анализа киральных метаматериалов является подход, основанный на использовании сингулярных интегральных представлений поля, при котором учитывается геометрия каждого ки-рального элемента [63, 65, 87].

Вполне очевидно, что в компактных группировках радиосредств присутствуют антенны, посторонние металлоконструкции и другие рассеиватели различной геометрической формы и электрических размеров. Поэтому при анализе ЭМС все указанные выше методы объединяются в общую систему и решаются совместно [3, 17, 20, 85].

В целом, проведенный анализ степени разработанности темы исследования показал, что, во-первых, тема является весьма актуальной, во-вторых, вопросы анализа и обеспечения ЭМС различных систем являются весьма сложными и тре-

бующими дальнейших исследований. В частности, необходима разработка новых, эффективных методов анализа и обеспечения ЭМС компактных группировок радиосредств на основе использования инновационных материалов и современных достижений теории антенн.

Цель работы - разработка и реализация методики обеспечения ЭМС компактной группировки радиосредств подвижного объекта с использованием ки-ральных метаматериалов.

Для достижения поставленной цели в настоящей диссертационной работе решены следующие задачи исследований:

- анализ состояния вопроса и постановка задач исследований;

- анализ существующих моделей киральных сред и методов учета их влияния на характеристики антенн;

- разработка и реализация модифицированной электродинамической модели антенн, содержащих структуры из метаматериалов;

- исследования характеристик ЭМС компактных группировок радиосредств подвижных объектов;

- экспериментальные исследования характеристик ЭМС и разработка новых технических решений по ее обеспечению.

Объект исследований - компактные группировки радиосредств подвижных объектов.

Предмет исследований - электромагнитная совместимость компактной группировки радиосредств подвижного объекта.

Диссертационная работа состоит из введения, 4 разделов, заключения и списка литературы.

Раздел 1 посвящен анализу проблем обеспечения ЭМС компактной группировки радиосредств.

Выполнен анализ особенностей обеспечения ЭМС компактной группировки радиосредств. Рассмотрены основные особенности компактных группировок радиосредств с точки зрения обеспечения их электромагнитной совместимости.

Обоснован выбор методов и средств электродинамического анализа характеристик антенных систем компактных группировок радиосредств.

Рассмотрены основные возможности использования современных инновационных материалов для улучшения параметров ЭМС. Оценены основные достижения и перспективы в области использования метаматериалов в антенной технике.

Раздел 2 посвящен разработке и апробации модифицированной электродинамической модели антенной системы, содержащей структуры из метаматериа-лов.

Выполнено обоснование базовой модели и используемой методики электродинамического анализа структур из метаматериала.

Разработана модифицированная электродинамическая модель двухэлементной антенной решетки с киральными подложками, позволяющая определять функции распределения токов на поверхности излучателей, расположенных на подложках из кирального метаматериала на основе лево- и правосторонних элементов. Получена система сингулярных интегральных уравнений для двух излучателей, параллельно расположенных на киральной подложке.

Выполнена апробация разработанной модифицированной. Приведенные расчеты функции распределения тока по излучателям микрополосковой антенны, рассчитанные с помощью различных подходов, свидетельствуют об адекватности предложенной модифицированной методики.

В разделе 3 представлены результаты разработки методики обеспечения ЭМС компактной группировки радиосредств подвижного объекта с использованием метаматериалов.

Выполнены исследования параметров обеспечения ЭМС существующих компактных группировок радиосредств.

Выполнено исследование возможностей реализации дополнительного экранирования в системе близкорасположенных антенн на основе использования структур из метаматериалов.

Разработана методика обеспечения ЭМС компактных группировок радиосредств. Описаны этапы методики. Также представлены результаты разработки методики проверки обеспечения ЭМС группировок, входящей в качестве составной части в общую методику обеспечения.

В разделе 4 представлены результаты экспериментальных исследований характеристик ЭМС и разработки новых технических решений по ее обеспечению.

Выполнены экспериментальные исследования характеристик ЭМС компактного комплекса радиосредств, расположенного на подвижном объекте. По результатам расчетно-экспериментальных исследований был сделан вывод о том, что требования по обеспечению ЭМС на объекте выполнены.

Приведены результаты разработки новых технических решений по обеспечению ЭМС. Были разработаны новые технические решения в области способов и устройств фильтрации помех, наводимых на кабельные линии, посредством фильтров, встроенных в электрические соединители.

В Заключении сформулированы основные научные и практические результаты диссертационной работы.

В Приложении А приведены графики зависимостей входного импеданса от нормированной длины плеча для киральных подложек на основе лево- и правосторонних элементов при синфазном возбуждении и при возбуждении только одного излучателя, а также при различном расстоянии между излучателями и различной толщине подложки.

Научная новизна работы заключается в следующем:

1. На основе метода сингулярного интегрального представления поля разработана модифицированная электродинамическая модель антенной системы из двух излучателей, расположенных вблизи структуры из метаматериала.

2. Разработана методика обеспечения ЭМС компактной группировки радиосредств, включающая использование в составе антенной системы структур из ме-таматериалов, обеспечивающих повышение развязки между антеннами.

3. Получены новые результаты теоретических и экспериментальных исследований эффектов увеличения развязки в антенной системе, в том числе за счет

использования метаматериалов, и достигаемого при этом улучшения обеспечения ЭМС компактной группировки радиосредств.

Теоретическая и практическая значимость работы заключается в следующем:

Разработанная автором модифицированная электродинамическая модель антенной системы из двух излучателей, расположенных вблизи структуры из ме-таматериалов, расширяет область применения методов сингулярного интегрального представления и открывает новые возможности исследования антенных систем на основе метаматериалов.

Методика обеспечения ЭМС компактной группировки радиосредств, включающая использование в составе антенной системы структур из метаматериалов, расширяет методологическую основу и номенклатуру средств обеспечения ЭМС техническими мерами.

Полученные результаты теоретических и экспериментальных исследований эффектов увеличения развязки в антенной системе, в том числе за счет использования метаматериалов, расширяют знание о закономерностях взаимодействия элементов антенных систем в зависимости от их пространственной конфигурации и присутствии метаматериалов и, кроме того, представляют самостоятельный интерес как исходные данные для проектирования составных частей антенных систем.

Новые технические решения в области способов и устройств фильтрации помех, наводимых на кабельные линии, могут непосредственно использоваться при разработке составных частей радиосредств и проектных решений по их размещению на объектах. Практическая значимость указанных решений подтверждается патентами России.

Реализация результатов работы

Результаты диссертационной работы, при активном непосредственном участии автора, успешно внедрены в интересах Государственных заказчиков при разработке мероприятий по обеспечению электромагнитной совместимости радиосредств комплексной аппаратной связи (КАС), при оценке перспективных мето-

дов и средств дальнейшей модернизации КАС с целью улучшения обеспечения ЭМС, а также при обосновании перспективных направлений работ в области совершенствования объектов и оборудования специальной подвижной радиосвязи на основе использования метаматериалов. Реализация результатов работы и достигнутый эффект подтверждены соответствующими актами.

Работа соответствует следующим пунктам паспорта специальности 05.12.07 (Антенны, СВЧ-устройства и их технологии):

п1. Решение внешних и внутренних дифракционных задач электродинамики для анализа и синтеза высокоэффективных антенн и СВЧ-устройств, определения их предельно-достижимых характеристик, возможных путей построения и т. д.

п2. Исследование характеристик антенн и СВЧ устройств для их оптимизации и модернизации, что позволяет осваивать новые частотные диапазоны, обеспечивать электромагнитную совместимость, создавать высокоэффективную технологию и т. д.

п9. Разработка методов проектирования и оптимизации антенных систем и СВЧ устройств широкого применения. Методы исследований

При выполнении диссертационной работы использовались методы математического моделирования, вычислительной электродинамики, физического эксперимента, теории антенн, методический аппарат оценки электромагнитной совместимости, численные методы. Для проведения расчетов использовался прошедший государственную регистрацию программный комплекс, разработанный в АО «Концерн «Автоматика».

Обоснованность и достоверность результатов работы обеспечиваются адекватностью использованных методов и построенных на их основе расчетных моделей. Достоверность результатов работы подтверждается совпадением результатов решения тестовой задачи с использованием разработанной модифицированной модели, а также известно программного комплекса электродинамического моделирования.

Личный вклад автора

Основные результаты диссертационной работы, обладающие научной новизной и выносимые на защиту, получены автором лично. В научных трудах, опубликованных в соавторстве, автору принадлежат разработка моделей и методик, результаты исследования характеристик и разработка новых технических решений.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Модифицированная электродинамическая модель антенной системы из двух излучателей, расположенных вблизи структуры из метаматериалов, разработанная на основе метода сингулярного интегрального представления поля.

2. Методика обеспечения ЭМС компактной группировки радиосредств, включающая использование в составе антенной системы структур из метаматери-алов, обеспечивающих повышение развязки между антеннами.

3. Новые результаты теоретических и экспериментальных исследований эффектов увеличения развязки в антенной системе, в том числе за счет использования метаматериалов, и достигаемого при этом улучшения обеспечения ЭМС компактной группировки радиосредств.

4. Новые технические решения в области способов и устройств фильтрации помех, наводимых на кабельные линии, посредством фильтров, встроенных в электрические соединители, защищенные патентами России.

Апробация результатов работы и публикации

Основные результаты по теме диссертационного исследования докладывались на XXIV, XXV Российских научных конференциях профессорско-преподавательского состава, научных сотрудников и аспирантов ПГУТИ (Самара, 2017, 2018), XVIII, XIX Международных научно-технических конференциях «Проблемы техники и технологий телекоммуникаций» (Казань, 2017; Уральск, Республика Казахстан, 2018), XV Международной научно-технической конференции «Физика и технические приложения волновых процессов» (Казань, 2017), IV Международной научно-технической конференции «Радиотехника, электроника и связь» (Омск, 2017), IV Всероссийской научно-технической конференции

«Системы связи и радионавигации» (Красноярск, 2017).

По тематике диссертационных исследований автором (лично и в соавторстве) опубликовано 18 печатных трудов. Основные научные и прикладные результаты диссертационной работы опубликованы в 4 научных статьях в журналах, входящих в «Перечень российских рецензируемых научных журналов, в которых должны быть опубликованы основные научные результаты диссертаций на соискание ученых степеней доктора и кандидата наук», в 2 подразделах коллективной монографии, в 10 публикациях в форме тезисов докладов. Разработанные автором новые технические решения защищены 2 патентами России.

1 АНАЛИЗ ПРОБЛЕМ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЭМС КОМПАКТНОЙ ГРУППИРОВКИ РАДИОСРЕДСТВ

1.1 Анализ особенностей обеспечения ЭМС компактной группировки радиосредств

Как уже было отмечено во введении, задача обеспечения ЭМС компактной группировки радиосредств не теряет своей важности и актуальности. Это связано, в частности, с интенсивным развитием систем специальной подвижной радиосвязи и новыми требованиями, к ним предъявляемыми. Так, интенсивное развитие таких систем в настоящее время привело к перенасыщению компактных группировок радиосредств антенн различных диапазонов, типов и назначения. Вполне очевидно, что это лишь усугубляет и без того сложную электромагнитную обстановку компактных группировок радиосредств. Кроме того, в настоящее время все чаще предусматривается использование нескольких частотных диапазонов для обеспечения гарантированной своевременной и качественной передачи данных, независимо от их вида. Все это, в свою очередь, обуславливает более высокие требования к методам обеспечения ЭМС группировки радиосредств.

Очевидно, что высокие требования к обеспечению ЭМС диктуют столь же высокие требования и к анализу электромагнитной обстановки на объекте. При этом должен осуществляться максимально полный и точный учет всех факторов, существенных с точки зрения ЭМС системы, например, таких, как электрофизические свойства подстилающих поверхностей и окружающих предметов, геометрия и электрические размеры антенн и окружающих предметов, которые могут быть существенно различными [20].

Рассмотрим далее некоторые специфические особенности компактных группировок радиосредств с точки зрения обеспечения их электромагнитной совместимости. Первая состоит в том, что на одном и том же объекте размещения компактной группировки радиосредств одновременно используются радиосредства самых различных диапазонов: и достаточно длинных волн, и весьма корот-

ких. Это приводит к значительным сложностям при расчетах основных параметров ЭМС, так как появляются металлические конструкции, электрические размеры которых оказываются очень большими в высокочастотном диапазоне. Вполне очевидно, что для анализа ЭМС в таком случае требуются большие вычислительные ресурсы [20].

Вторая специфическая особенность рассматриваемых систем состоит в том, что радиосредства и, соответственно, их антенны должны анализироваться, в том числе, и как источники паразитного излучения (на нерабочих частотах, в боковых и задних направлениях и т.д.). Вполне очевидно, что это означает необходимость определения малых уровней сигналов, и при этом возникают повышенные требования к точности анализа ЭМС.

В качестве третьей специфической особенности отметим весьма ограниченную область пространства, занимаемую антеннами различных радиосредств. Это накладывает существенные ограничения на места размещения антенн, а также на их массогабаритные характеристики. Такие ограничения, в свою очередь, приводят к тому, что традиционные способы обеспечения ЭМС, подходящие для специализированных больших объектов (башни, мачты и пр.), такие, как разнесение антенн в пространстве, разворот антенн в противоположные стороны и пр. в данном случае неприменимы. Поэтому возникает необходимость разработки дополнительных способов обеспечения ЭМС системы, например, таких, как использование подстилающих поверхностей со специальными свойствами, использование экранов и пр.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Копылов Дмитрий Александрович, 2018 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Антипова С.Е., Кольчугин Ю.И., Филиппов Д.В. ПК АЭМО - современный подход к анализу электромагнитной обстановки // Труды НИИР. - 2010. -№ 2. - С. 17 - 21.

2. Апорович А.Ф. Статистическая теория электромагнитной совместимости радиоэлектронных средств; под ред. В.Я. Аверьянова. - Мн.: Наука и техника, 1984. - 215 с.

3. Аронов В.Ю., Бузова М.А., Загвоздкин М.В., Телегин С.С. Использование комбинированных методов электродинамического анализа для решения задач обеспечения электромагнитной совместимости, информационной и электромагнитной безопасности // Радиотехника. - 2016. - № 4. - С. 64 - 68.

4. Бабкин А.Н. Обеспечение электромагнитной совместимости радиотехнических средств, расположенных в ближней зоне: Тематический сборник "Информационные технологии, связь и защита информации МВД России - 2015". - С. 86 - 87.

5. Бабкин А.Н., Шерстюков С.А. Исследование электромагнитной совместимости радиотехнических средств, расположенных в непосредственной близости друг от друга // Вестник Воронежского государственного технического университета. - 2012. - Т. 8. - № 6. - С. 14 - 16.

6. Банков С.Е., Курушин А.А. Расчет антенн и СВЧ структур с помощью HFSS Ansoft - М, ЗАО «НПП «РОДНИК», 2009, 256 с.

7. Банков, С.Е. Расчет излучаемых структур с помощью FEKO/ С.Е. Банков, А.А. Курушин.- ЗАО «НПП «РОДНИК», 2008. - 246 с.

8. Бахрах Л.Д., Тимофеев Л.М. Проблемы электромагнитной совместимости авиационных бортовых радиотехнических комплексов // Антенны. - 2003. -№ 5.

9. Беспалов А.Н., Букашкин С.А., Назин В.Ю., Нещерет А.М., Телегин С.С. Возможности повышения пропускной способности в системах MIMO путем

использования антенн на основе метаматериалов // Радиотехника. - 2018. - № 4. -С.87-91.

10. Братчиков А.Н. СВЧ-устройства, излучатели и ФАР на основе новых метаматериалов и структур // Антенны. - 2009. - № 1. - С. 3 - 27.

11. Буга Н.Н., Кантарович В.Я., Носов В.И. Электромагнитная совместимость радиоэлектронных средств. - М.: Радио и связь, 1993. - 240 с.

12. Бузов А.Л., Казанский Л.С., Минкин М.А., Юдин В.В. Новые возможности и направления развития антенной техники на базе использования нано структур и метаматериалов // Вестник СОНИР. - 2008 . - № 4 (22). - С. 38 - 43.

13. Бузов А.Л. Проблемы и перспективы развития методов и программных средств обеспечения внутриобъектовой ЭМС РЭС // Труды НИИР. - 2009. -№ 4. - С. 76 - 79.

14. Бузов А.Л., Клюев Д.С., Нещерет А.М., Неганов В.А. Перспективы использования метаматериалов в антеннах нового поколения // Физика волновых процессов и радиотехнические системы. 2017. Т. 20. № 3. С. 15-20.

15. Бузов А.Л., Кольчугин Ю.И. Методы обеспечения внутриобъектовой ЭМС и проблемы совмещенного радиоцентра ДКМВ // Международная научно-техническая конференция Радиотехника, электроника и связь, РЭиС-2011. -Омск, 2011. - С. 97 - 104.

16. Бузов А.Л., Севостьянов С.В. Об общем подходе к расчету электромагнитной совместимости средств радиосвязи, работающих на одном объекте // Вестник СОНИИР. - 2004. - № 2 (6). - С. 32 - 36.

17. Бузова М.А. Метод электродинамического анализа сложных металлических объектов на основе уравнений Фредгольма первого и второго рода и векторного интегрального уравнения с поверхностным интегралом // Антенны. -2007. - № 10 (125). - С. 4 - 8.

18. Бузова М.А., Дементьев А.Н., Клюев Д.С., Минкин М.А., Нещерет А.М. Распределение тока в гиротропной микрополосковой структуре при ее возбуждении плоской волной // Доклады академии наук. - 2018. - № 5. - т. 480. - С. 533 - 536.

19. Бузова М.А., Клюев Д.С., Минкин М.А., Нещерет А.М., Соколова Ю.В. Решение электродинамической задачи для микрополосковой излучающей структуры с киральной подложкой // Письма в ЖТФ.- 2018. - № 11. - т. 44. - С. 80 - 86.

20. Бузова М.А., Трофимов А.П., Филиппов Д.В. Построение алгоритма анализа ЭМС сложных антенных комплексов с использованием современных электродинамических методов // Электросвязь. - 2012. - № 12. - С. 40 - 43.

21. Бузова М.А., Юдин В.В. Проектирование проволочных антенн на основе интегральных уравнений: Учебное пособие для ВУЗов. - М.: Радио и связь, 2005. - 172 с.

22. Вагин Г.Я., Лоскутов А.Б., Севостьянов А.А. Электромагнитная совместимость в электроэнергетике: Учеб. пособие. - Нижний Новгород: Нижегород. гос. техн. ун-т, 2004. - 214 с.

23. Вайнштейн Л.А. Теория дифракции и метод факторизации. - М.: Сов. радио, 1966. - 428 с.

24. Васильев Е.Н. Возбуждение тел вращения. - М.: Радио и связь, 1987. -

272 с.

25. Васильева Т.Д., Просвирнин С.Л. Дифракция электромагнитных волн на плоской решетке из киральных полосковых элементов сложной формы // Физика волновых процессов и радиотехнические системы. - 1998. - Т. 1. - № 4. - С. 5 - 9.

26. Вендик И.Б., Вендик О.Г. Метаматериалы и их применение в технике сверхвысоких частот (Обзор) // Журнал технической физики. - 2013. - Т. 83. -Вып. 1. - С. 3 - 28.

27. Веревкин Д.А., Макаров О.Ю., Ромащенко М.А. Комплексные методы обеспечения электромагнитной совместимости и помехоустойчивости электронных систем при сквозном проектировании // Радиотехника. - 2012. - № 2. - С. 22 - 27.

28. Владимиров В.И., Докторов А.Л., Елизаров Ф.В. и др. Электромагнитная совместимость радиоэлектронных средств и систем; под ред. Н.М. Царь-кова. - М.: Радио и связь, 1985. - 400 с.

29. Вычислительные методы в электродинамике: Под ред. Р. Митры. Пер с англ. / Под ред. Э.Л. Бурштейна. - М.: Мир, 1977. - 487 с.

30. Гахов Ф.Д., Черский Ю.И. Уравнения типа свёртки. — М.: Наука, 1978.— 296 с.

31. Горбачев, А.П. Проектирование печатных фазированных антенных решеток в CAQP«CST Microwave Studio»: учебное пособие / А.П. Горбачев, Е.А. Ермаков. - Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2008. - 88 с.

32. ГОСТ 28934-91. Совместимость технических средств электромагнитная. Содержание раздела технического задания в части электромагнитной совместимости. - 11 с.

33. ГОСТ Р 50397-2011. Совместимость технических средств электромагнитная. Термины и определения. - 62 с.

34. ГОСТ Р 51317.2.5-2000. Совместимость технических средств электромагнитная. Электромагнитная обстановка. Классификация электромагнитных помех в местах размещения технических средств. - М.: Госстандарт России, 2000. - 44 с.

35. ГОСТ Р 51317.4.3-2006. Совместимость технических средств электромагнитная. Устойчивость к радиочастотному электромагнитному полю. Требования и методы испытаний. - М.: Госстандарт России, 2007. - 42 с.

36. ГОСТ Р 55898-2013. Технические средства радиосвязи. Взаимные радиопомехи в локальной группировке. Методы расчета. - 16 с.

37. Грошев Г.А., Масаль А.В. Программный комплекс оценки электромагнитной совместимости радиоэлектронных средств // Известия КГТУ: научный журнал. - Калининград: изд-во ФГБОУ ВПО «КГТУ», 2015. - № 38. - С. 170 -180.

38. Гуляев Ю.В., Лагарьков А.Н., Никитов С.А. Метаматериалы: фундаментальные исследования и перспективы применения // Вестник российской академии наук. 2008. - Т.78. - № 5. - С. 438 - 457.

39. Дементьев А.Н., Клюев Д.С., Неганов В.А., Соколова Ю.В. Сингулярные и ги-персингулярные интегральные уравнения в теории зеркальных и полос-ковых антенн. М.: Радиотехника. 2015. 216 с.

40. Дмитриев В.Н., Захаров Е.В. Интегральные уравнения в краевых задачах электродинамики. - М.: Изд-во Моск. ун-та, 1987.

41. Ефанов В.И., Тихомиров А.А. Электромагнитная совместимость радиоэлектронных средств и систем: Учебное пособие. - Томск: ТГУСУР, 2012. -228 с.

42. Журавлева В.А., Занозин А.В., Михайлова Т.А., Сай П.А. Методика расчета вероятностных показателей электромагнитной совместимости радиоэлектронных средств в условиях неопределенности их взаимного положения // Радиотехника. - 2008. - № 7. - С. 90 - 93.

43. Захаров Е.В., Пименов Ю.В. Численный анализ дифракции радиоволн. - М.: Радио и связь, 1982. - 264 с.

44. Клюев Д.С., Коршунов С.А., Нещерет А.М. Поляризационные характеристики микрополосковых излучающих структур на основе метаматериалов // Материалы ХУШ Международной научно-технической конференции «Проблемы техники и технологий телекоммуникаций ПТиТТ-17» - Т. 2. - Казань: Изд. КГТУ,

2017. - С. 162-166.

45. Клюев Д.С., Коршунов С.А., Нещерет А.М., Ситникова С.В., Соколова Ю.В. Применение метода моментов для анализа излучающих микрополоско-вых структур с киральными подложками // Материалы XXIV международной научно-технической конференции «Радиолокация, навигация, связь». - Воронеж,

2018. Т.4 - С. 232 - 238.

46. Клюев Д.С., Коршунов С.А., Нещерет А.М., Соколова Ю.В. Использование метода моментов при решении сингулярных интегральных уравнений для расчета характеристик микрополосковых антенн с подложками из киральных ме-

таматериалов // Материалы VIII Международной заочной научно-технической конференции «Информационные технологии. Радиоэлектроника. Телекоммуникации (ГТЯТ-2018)». - Тольятти, 2018 - С.

47. Клюев Д.С., Нещерет А.М. Осипов О.В. Метод расчета микрополос-кового вибратора, расположенного на киральной подложке // Инфокоммуникаци-онные технологии. - 2015.-№ 3. - С. 245 - 252.

48. Клюев Д.С., Нещерет А.М., Осипов О.В., Почепцов А.О. Анализ мик-рополосковой антенны на киральной подложке с учетом пространственной дисперсии //Успехи современной радиоэлектроники. 2015. №11. С. 67 - 72.

49. Кольчугин Ю.И. Обеспечение электромагнитной совместимости при-емо-передающего оборудования совмещенных радиоцентров ДКМВ радиосвязи // Вестник СОНИИР. - 2008. - № 3 (21). - С. 70 - 74.

50. Купрадзе В.Д. Граничные задачи теории колебаний и интегральные уравнения. - М.-Л.: Гостехиздат, 1951. - 280 с.

51. Малков Н.А., Пудовкин А.П. Электромагнитная совместимость радиоэлектронных средств: Учебное пособие. - Тамбов: Издательство ТГТУ, 2007. -88 с.

52. Масаль А.В. Методы и алгоритмы оценки электромагнитной совместимости систем связи и оповещения морской подвижной службы в чрезвычайных ситуациях: Дисс. на соискание ученой степени к.т.н.: 05.26.02. - Калининград: ФГБОУ ВО «КГТУ», 2016. - 198 с.

53. Математический анализ (функции, пределы, ряды, цепные дроби) / Под ред. Л.А. Люстерника и А.Р. Янпольского. — М.: Физматлит, 1961.

54. Митра Р., Ли С. Аналитические методы теории волноводов / Пер. с англ. Под ред. Г.В. Воскресенского. — М.: Мир, 1974. — 323 с.

55. Митрохин В.Н. Электродинамические свойства метаматериалов: Учеб. пособие / Под ред. Н.А. Бея. - М.: Изд во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2007. -48 с.

56. Миттра Р. Критический взгляд на метаматериалы // Радиотехника и электроника. - 2007. - Т. 52. - № 9. - С. 1051 - 1058.

57. Мозоль А.А., Головской В.А., Лозовский В.В. Обеспечение объектовой электромагнитной совместимости РЭС с учетом влияния подстилающей поверхности // Антенны. - 2017. - № 2. - С. 57 - 64.

58. Мюхкеря И.В., Поляков В.Б., Бундин Г.Г. Концепция системы обеспечения электромагнитной совместимости в группе летательных аппаратов // Радиопромышленность. - 2015. - № 2. - С. 50 - 61.

59. Мюхкеря И.В., Поляков В.Б., Бундин Г.Г. Формализация задачи расчета электромагнитных связей антенн радиоэлектронных средств в группе летательных аппаратов // Радиопромышленность. - 2015. - № 2. - С. 39 - 49.

60. Неганов В.А., Нефедов Е.И., Яровой Г.П. Электродинамические методы проектирования устройств СВЧ и антенн / Под ред. В.А. Неганова. — М.:Радио и связь, 2002. — 416 с.

61. Неганов В.А., Осипов О.В. Отражающие, волноведущие и излучающие структуры с киральными элементами. М.: Радио и связь. 2006. 280 с.

62. Неганов В.А., Табаков Д.П. Корректный электродинамический анализ киральных элементов и метаматериалов на основе интегральных представлений электромагнитного поля // Физика волновых процессов и радиотехнические системы. — 2014. — Т.17. — №3. — С. 29-39.

63. Нещерет А.М. Исследование микрополоковых излучающих структур на основе киральных метаматериалов: Дисс. на соискание ученой степени к.физ.-мат.н.: 01.04.03. - Самара: ФГБОУ ВО «ПГУТИ», 2017. - 176 с.

64. Нещерет А.М. К вопросу сходимости численного алгоритма для расчета функции распределения тока по микрополосковой антенне с киральной подложкой // Материалы XIV Международной научно-технической конференции «Физика и технические приложения волновых процессов». - Самара.- 2016.- С. 62-63

65. Нещерет А.М. Применение сингулярных интегральных уравнений для анализа микрополосковых антенн, расположенных на киральной структуре из ле-вовинтовых спиралей // Радиотехника. - 2016. - № 4. - С. 118 - 123.

66. Нещерет А.М. Применение сингулярных интегральных уравнений для анализа микрополосковых антенн, расположенных на киральной структуре из ле-вовинтовых спиралей // Радиотехника. - 2016. - №4. - С. 118 - 126.

67. Никольский, В.В. Электродинамика и распространение радиоволн; 3-е изд., перераб. и доп./ В.В. Никольский, Т.И. Никольская. - М.: Наука, 1989. -543с.

68. Орлов А.И. Экспертные оценки: Учебное пособие. - М.: 2002. - 31 с.

69. Осипов О.В., Панин Д.Н., Почепцов А.О. Исследование электродинамических характеристик метаматериалов на основе одно и двухзаходных тонкопроволочных спиральных элементов // Информационные технологии. Радиоэлектроника. Телекоммуникации. - 2015. - № 5-2. - С. 134 - 141.

70. Основы управления использованием радиочастотного спектра. Т. 2: Обеспечение электромагнитной совместимости радиосистем / Под ред. М.А. Бы-ховского. - М.: Красанд, 2011. - 552 с.

71. Панченко Б.А., Гизатуллин М.Г. Наноантенны. - М.: Радиотехника, 2010. - 96 с.

72. Патент №2396651, Россия, МПК H01R 13/66 (2006.01). Электрический соединитель с помехоподавляющими фильтрами / Ворончихин В.Я., Быков Ю.В., Колесова А.Н., Захаров Г.С. - 10.08.2010, Бюл. № 22.

73. Перфилов О.Ю. Особенности проблемы ЭМС комплексов РЭС // Антенны. - 2004. - № 6. - С. 84 - 88.

74. Программный комплекс SAMANT / ОАО «Концерн «Автоматика». -Свидетельство о государственной регистрации № 2013614026 от 23.04.2013.

75. Программный комплекс SCATER / ОАО «Концерн «Автоматика». -Свидетельство о государственной регистрации № 2013614027 от 23.04.2013.

76. Прудников А.П., Брычков Ю.А., Маричев О.И. Интегралы и ряды. Специальные функции. — М.: Наука. Гл. ред. физ-мат. лит., 1983. — 752 с.

77. Прудников А.П., Брычков Ю.А., Маричев О.И. Интегралы и ряды. Элементарные функции. — М.: Наука. Гл. ред. физ-мат. лит., 1981. — 798 с.

78. Радциг Ю.Ю., Сочилин А.В., Эминов С.И. Исследование методом моментов интегральных уравнений вибратора с точными и приближенными ядрами // Радиотехника. - 1995. - №3. - С. 55 - 57.

79. Ромащенко М.А. Методы оптимального проектирования конструкций радиоэлектронных средств с учетом электромагнитной совместимости и помехоустойчивости: Автореф. дисс. на соискание ученой степени д.т.н.: 05.12.04. - Воронеж: Воронеж. гос. техн. ун-т, 2014. - 38 с.

80. Сазонов Д. М. Антенны и устройства СВЧ. Учеб. для радиотехнических специальностей вузов. — М.: Высш. шк., 1988. — 432 с.

81. Севостьянов С.В. Исследование и разработка методик расчета развязки в сложных антенно-фидерных системах объектов подвижной радиосвязи и телерадиовещания в целях обеспечения внутриобъектовой электромагнитной совместимости: Автореф. дисс. на соискание ученой степени к.т.н.: 05.12.07. - Самара: ФГУП СОНИИР, 2002. - 16 с.

82. Седельников Ю.Е. Электромагнитная совместимость радиоэлектронных средств: Учебное пособие. - Казань: ЗАО «Новое знание», 2006. - 304 с.

83. Слюсар В. Метаматериалы в антенной технике: основные принципы и результаты // Первая миля. - 2010. - № 3-4. - С. 44 - 60.

84. Сорокин А.С., Сорокин Г.И. Расчет характеристик ЭМС систем радиосвязи, работающих в общих полосах частот: учеб. пособие. - М.: Изд-во «МТУСИ», 2007. - 43 с.

85. Специальная радиосвязь. Развитие и модернизация оборудования и объектов. Монография / Под ред. А.Л. Бузова, С.А. Букашкина. - М.: Радиотехника, 2017. - 448 с.

86. Специальное программное обеспечение автоматизированного рабочего места программно-аппаратного комплекса для исследования электромагнитной совместимости подвижных объектов в различных частотных диапазонах (СПО АРМ ПАК ЭМС) / АО «Концерн «Автоматика». - Свидетельство о государственной регистрации № 2017612364 от 27.12.2016.

87. Табаков Д.П. Сингулярные интегральные представления электромагнитного поля излучающих и переизлучающих структур специальной формы: Диссертация на соискание д. ф.-м. н.: 01.04.03. - С.: ПГУТИ, 2016. - 304 с.

88. Таха Х.А. Введение в исследование операций. - 7-е изд. - М.: Виль-ямс, 2005. - 912 с.

89. Теория и методы оценки электромагнитной совместимости радиоэлектронных средств / Ю.А. Феоктистов, В.В. Матасов, Л.И. Башурин, В.И. Селезнёв; Под ред. Ю.А. Феоктистова. - М.: Радио и связь, 1988. - 216 с.

90. Тихонов А.Н., Арсенин В.Я. Методы решения некорректных задач. М.: Наука, 1979. 288 с.

91. ТР ТС 020/2011. Технический регламент Таможенного союза. Электромагнитная совместимость технических средств. - 29 с.

92. Уильямс Т. ЭМС для разработчиков продукции: Пер. с англ. - М.: Технол., 2003. - 540 с.

93. Уфимцев П.Я. Основы физической теории дифракции. - М.: Бином. Лаборатория знаний, 2009. - 350 с.

94. Фок В.А. Проблемы дифракции и распространения электромагнитных волн. - М.: Советское Радио, 1970. - 520 с.

95. Хабигер Э. Электромагнитная совместимость. Основы ее обеспечения в технике. - М.: Энергоатомиздат, 1995. - 304 с.

96. Чебышев В. В. Микрополосковые антенны в многослойных средах. -М.: Радиотехника, 2007. - 160с.

97. Шваб А. Электромагнитная совместимость: пер. с нем. В.Д. Мазина; ред. И.П. Кужекин. - М.: Энергоатомиздат, 1995. - 480 с.

98. Шевченко В.В. Киральные электромагнитные объекты и среды // Со-росовский образовательный журнал. - 1998. - № 2. - С. 109 - 114.

99. Шорохова Е.А., Манахова М.С. Антенны и излучающие структуры СВЧ диапазона в искусственных и композитных средах: история создания, основные тенденции и перспективы развития // Антенны. - 2012. - № 12(187). - С. 11 -31.

100. Электродинамические методы анализа проволочных антенн / А.Л. Бу-зов, Ю.М. Сподобаев, Д.В. Филиппов, В.В. Юдин; Под ред. В.В. Юдина. - М.: Радио и связь, 2000. - 153 с.

101. Электромагнитная совместимость и имитационное моделирование инфокоммуникационных систем: Сборник научных трудов ПГАТИ / Под ред. О.Н. Маслова. - М.: Радио и связь, 2002. - 288 с.

102. Электромагнитная совместимость радиоэлектронных средств и непреднамеренные помехи. В 3-х вып. Вып.1: Общие вопросы ЭМС. Межсистемные помехи. Сокр. пер. с англ. / Под ред. А.И. Сапгира. - М.: Сов. радио, 1977. - 352 с.

103. Электромагнитная совместимость радиоэлектронных средств и непреднамеренные помехи. В 3-х вып. Вып.2.: Внутрисистемные помехи. Сокр. пер. с англ. / Под ред. А.И. Сапгира - М.: Сов. радио, 1978. - 272 с.

104. Электромагнитная совместимость радиоэлектронных средств и радиоконтроль. Методы оценки эффективности. Монография / Под ред. Сая П.А. -М.: Радиотехника, 2015. - 400 с.: ил. - Научная серия «Конфликтно-устойчивые радиоэлектронные системы».

105. Электромагнитная совместимость систем спутниковой связи / Под ред. Л.Я. Кантора, В.В. Ноздрина. - М.: НИИР, 2009. - 280 с.: ил.

106. Ямпольский В.Г., Фролов О.П. Антенны и ЭМС. - М.: Радио и связь, 1983. - 272 с.

107. Ярмоленко В.И. Методика оценки электромагнитной совместимости радиотелекоммуникационных систем // Телекоммуникации. - 2004. - № 1. - С. 30

- 34.

108. Balanis C.A. Advanced engineering electromagnetics. - New York: Wiley, 1989. - 1002 p.

109. Balanis C.A., Birtcher C.R., Georgakopoulos S.V. Cosite interference between wire antennas on helicopter structures and rotor modulation effects: FDTD versus measurements // IEEE Transactions on Electromagnetic Compatibility. - 1999. - V. 41.

- № 3. - C. 221 - 233.

110. Bilotti F., Vegni L. Chiral cover effects on microstrip antennas // IEEE Transactions on Antennas and Propagation. - 2003. - V. 51. - № 10. - P. 2891 - 2898.

111. Bladel J. Electromagnetic fields. - IEEE Antennas and Propagation Society, 2007. - 1155 p.

112. Bouche D., Molinet F., Mittra R. Asymptotic methods in electromagnetics. - London: Springer, 1997. - 552 p.

113. Burke G.J., Poggio A.J. Numerical electromagnetic code (NEC) - method of moments. - California: Lawrence Livermore Laboratory, 1981. - 664 p.

114. C. Caloz and T. Itoh,Electromagnetic Metamaterials: Transmission Line Theory and Microwave Applications. New York, NY, USA: Wiley, 2005.

115. C. L. Holloway, E. F. Kuester, J. A. Gordon, J. O'Hara, J. Booth, and D. R. Smith, "An overview of the theory and applications of metasurfaces: The two-dimensional equivalents of metamaterials,"IEEE Antennas Propag. Mag., vol. 54, no. 2, pp. 10-35, Apr. 2012.

116. C.-H. Liu, J. Neher, J. H. Booske, and N. Behdad, "Investigating the physics of simultaneous breakdown events in metamaterials with multiresonant unit cells," in Proc. IEEE Int. Vac. Electron. Conf., Monterey, CA, USA, Apr. 2014, pp. 235-236.

117. Chen H.-T., Padilla W.J., Zide J.M., Gossard A.C., Taylor A.J., Averitt R.D. Active metamaterial terahertz devices // Nature. - 2006. - № 444. - P. 597 - 600.

118. Davidson D.B. Computational electromagnetics for RF and microwave engineering. - Cambridge University Press, 2005. - 411 p.

119. Defence Standard 59-411, Part 1, 31 March 2014. Electromagnetic Compatibility. Part 1: Management and Planning. - MODUK, 2014. - 116 p.

120. Defence Standard 59-411, Part 2, 31 March 2014. Electromagnetic Compatibility. Part 2: The Electric, Magnetic and Electromagnetic Environment. -MODUK, 2014. - 36 p.

121. Defence Standard 59-411, Part 3, 23 January 2007. Electromagnetic Compatibility. Part 3: Test Methods and Limits for Equipment and Sub Systems. -MODUK, 2007. - 256 p.

122. Defence Standard 59-411, Part 4, 31 March 2014. Electromagnetic Compatibility. Part 4: Platform and System Test and Trials. - MODUK, 2014. - 142 p.

123. Defence Standard 59-411, Part 5, 23 January 2007. Electromagnetic Compatibility. Part 5: Code of Practice for Tri-Service Design and Installation. - MODUK, 2007. - 298 p.

124. FEKO Examples Guide. - Stellenbosch, S.A.: EM Software & Systems-S.A. (Pty) Ltd., 2009. - 41 p.

125. Fielitz H., ter Haseborg J.L. Reliable Wi-Fi communication in EMC critical multipath propagation environment using phased array antennas // Proceedings of 2014 IEEE International symposium on electromagnetic compatibility (august 3 - 8, Raleigh, North Carolina, USA). - P. 588 - 593.

126. Gregory M.D., Bossard J.A., Morgan Z.C.P.O., Cicero C.S., Easum J.A., Binion J.D., Zhu D.Z., Scarborough C.P., Werner P.L., Werner D.H., Griffiths S., Ket-ner M., Pompeii J. A low cost and highly efficient metamaterial reflector antenna // IEEE Trans Antennas and Propagation. - 2018. - V. 66. - № 3. - P. 1545 - 1548.

127. Lakhtakia A., VaradanV.K., Varadan V.V. Time-harmonic electromagnetic fields in chiral media. Lecture Notes in Physics. - Berlin, Heidelberg and Boston: Springer-Verlag, 1989. - 121 p.

128. Li B., Wu B., Liang C.-H. Study on high gain circular waveguide array antenna with metamaterial structure // PIER. - 2006. - V. 60. - P. 207 - 219.

129. Lindell I.V., Sihvola A.H., Tretyakov S.A., Viitanen A.J. Electromagnetic waves in chiral and bi-isotropic media. - London: Artech House, 1994. - 291 p.

130. MIL-STD-461F, 10 December 2007. Requirements for the control of electromagnetic interference characteristics of subsystems and equipment. - 272 c.

131. MIL-STD-462D, 20 August 1999. Test method standard for measurement of electromagnetic interference characteristics. - 213 c.

132. MIL-STD-464C, 1 December 2010. Electromagnetic environmental effects requirements for systems. - 165 c.

133. Saez de Adana F., Gutiérrez O., González I., Cátedra M.F., Lozano L. Practical applications of asymptotic techniques in electromagnetics. - Norwood, MA: Artech House, 2011. - 230 p.

134. Schurig D., Mock J.J., Justice B.J., Cummer S.A., Pendry J.B., Starr A.F., Smith D.R. Metamaterial electromagnetic cloak at microwave frequencies // Science. -2006. - № 314. - P. 977 - 980.

135. Ziolkowski R.W. Design Fabrication and Testing of Double Negative Metamaterials // IEEE Trans Antennas and Propagation. - 2003. - V. 51. - № 7. - P. 1516 -1529.

136. Ziolkowski R.W., Erentok A., Metamaterial-based efficient electrically small antennas // IEEE Trans. on Ant. and Propag. - 2006. - V. 54. - № 7. - P. 2113 -2130.

137. Патент №2591046, Россия, МПК H01R 11/00 (2006.01), H01R 13/719 (2011.01). Способ электрического подключения к многофазной сети или соединения пары единиц радиоэлектронной аппаратуры посредством многожильного экранированного кабеля с идентичными разъемами типа розетка-вилка / Копылов Д.А. - 17.06.16, Бюл. № 19.

138. Патент №2600114, Россия, МПК H01R 13/66 (2006.01), H01R 13/719 (2011.01). Электрический соединитель со встроенными фильтрами нижних частот / Копылов Д.А. - 20.10.16, Бюл. № 29.

139. Бузов А.Л., Копылов Д.А., Оглоблин А.В. Обеспечение электромагнитной совместимости радиосредств, размещаемых на многофункциональном подвижном объекте // XXIV Российская научная конференция профессорско-преподавательского состава, научных сотрудников и аспирантов ФГБОУ ВО ПГУТИ (ПГУТИ, 30.01.17 - 3.02.17): Материалы конференции. - Самара, 2017. -С. 192.

140. Белицкий А.М., Бузова М.А., Букашкин С.А., Копылов Д.А. Размещение антенн на сложных многофункциональных объектах: Подраздел монографии // Специальная радиосвязь. Развитие и модернизация оборудования и объектов.

Монография / Под ред. А.Л. Бузова, С.А. Букашкина. - М.: Радиотехника, 2017. -448 с.

141. Кольчугин Ю.И., Копылов Д.А., Минкин М.А., Телегин С.С. Моделирование излучающих систем в рамках расчетов электромагнитной совместимости: Подраздел монографии // Специальная радиосвязь. Развитие и модернизация оборудования и объектов. Монография / Под ред. А.Л. Бузова, С.А. Букашкина. - М.: Радиотехника, 2017. - 448 с.

142. Бадалов В.В., Беляев С.О., Копылов Д.А., Нещерет А.М. Перспективы использования гиротропных метаматериалов в антенных устройствах // Системы связи и радионавигации: сб. тезисов докладов IV Всероссийской научно-технической конференции (г. Красноярск, 12-13 октября 2017 г.). - Красноярск: АО «НПП «Радиосвязь», 2017. - С.298-300.

143. Беляев С.О., Копылов Д.А., Назин В.Ю., Телегин С.С. Реализация комплексных требований к локальным зонам обслуживания профессиональной подвижной радиосвязи на основе применения антенных систем со специальными формами характеристик направленности // Антенны. - 2017. - № 10. - С. 31-35.

144. Беляев С.О., Копылов Д.А., Назин В.Ю. Формирование характеристик направленности антенн при особых требованиях к форме зоны покрытия // Радиотехника, электроника и связь: Сб. докладов IV Международной научно-технической конференции. - Омск, 2017. - С.245-249

145. Беспалов А.Н., Копылов Д.А., Назин В.Ю., Нещерет А.М. Повышение развязки между элементами полосковых антенных систем за счет использования киральных метаматериалов // Радиотехника, электроника и связь: Сб. докладов IV Международной научно-технической конференции. - Омск, 2017. - С.315-321.

146. Колояров И.А., Копылов Д.А. Модифицированная диско-конусная антенна для абонентской станции подвижной радиосвязи и радиодоступа // II научный форум «Телекоммуникации: теория и технологии». XVIII Международная научно-техническая конференция «Проблемы техники и технологий телекоммуникаций». - Казань: КНИТУ-КАИ, 2017. - Т.2. - С.177-179.

147. Бадалов В.В., Копылов Д.А., Назин В.Ю., Нещерет А.М. Сравнительная оценка метода интегральных представлений поля и метода моментов при анализе излучающих систем с киральными средами // II научный форум «Телекоммуникации: теория и технологии». XV Международная научно-техническая конференция «Физика и технические приложения волновых процессов». - Казань: КНИТУ-КАИ, 2017. - т.4. - С.70-72.

148. Бадалов В.В., Беляев С.О., Копылов Д.А., Нещерет А.М. Исследование характеристик антенных систем на основе метаматериалов в целях обеспечения электромагнитной совместимости средств радиосвязи // Антенны. - 2017. - № 11. - С. 31-38.

149. Бадалов В.В., Копылов Д.А., Нещерет А.М. Применение метода сингулярных интегральных уравнений для анализа двух связанных вибраторов, расположенных на подложке из метаматериала // Материалы XXV Российской научной конференции профессорско-преподавательского состава, научных сотрудников и аспирантов. - Самара, 2018. - С. 150.

150. Кольчугин И.Ю., Кольчугин Ю.И., Копылов Д.А. Экспериментальные исследования параметров ЭМС комплекса РЭС, размещаемого на подвижном объекте // Материалы XXV Российской научной конференции профессорско-преподавательского состава, научных сотрудников и аспирантов. - Самара, 2018. - С.163.

151. Аронов В.Ю., Клюев Д.С., Копылов Д.А., Нещерет А.М. Электродинамический анализ микрополосковой структуры на основе киральных метамате-риалов с двумя излучателями // Радиотехника. - 2018. - № 4. - С. 64-69.

152. Копылов Д.А. Методика обеспечения электромагнитной совместимости компактных группировок радиосредств // Радиотехника. - 2018. - № 4. - С. 114-118.

153. Копылов Д.А., Телегин С.С. Расчетно-экспериментальная методика оценивания обеспечения ЭМС компактной группировки радиосредств // Материалы XIX внеочередной международной научно-технической конференции «Про-

блемы техники и технологий телекоммуникаций ПТиТТ-18». - Уральск, 2018. -С. 208-210.

154. Копылов Д.А., Пестовский К.И., Рубис А.А. Вопросы модернизации антенных систем мобильных и быстроразвертываемых радиостанций диапазона ДКМВ // Материалы XIX внеочередной международной научно-технической конференции «Проблемы техники и технологий телекоммуникаций ПТиТТ-18». -Уральск, 2018. - С. 214-216.

ПРИЛОЖЕНИЕ А

Результаты расчетов входного импеданса решетки с двумя излучателями

(а)

(б)

Рисунок А.1 - Зависимость действительной и мнимой частей входного импеданса от нормированной длины плеча излучателя для киральных сред на основе лево- и правосторонних элементов при синфазном возбуждении и параметрах:

а / X = аЧ X = 0.025, I / X = 1'/ X = 0.25, 5 / X = 0.5, d / X = 0.1, е1 = е2 = ^ = ¡х2 = 1 и

(а)

(б)

Рисунок А.2 - Зависимость действительной и мнимой частей входного импеданса

от нормированной длины плеча излучателя для киральных сред на основе лево- и правосторонних элементов при возбуждении одного излучателя и параметрах:

а / к = аЧ к = 0.025, I / к = 1'/ к = 0.25, 5 / к = 0.5, d / к = 0.1, е1 = е2 = ¡л1 = ¡х2 = 1 и

§

«3

g

is

2500.00 2000.00 1500.00 1000.00 500.00 0.00 -500.00 -1000.00

-1500.00

1500.00

1000.00

500.00

0.00

-500.00

-1000.00

1 » и 11 1 1 I' I 1 l ' \ р 1 1 1 1 1 1 Re[Z(l/A) left] - Re[Z(l/\) right]..... Im[Z(l/A) left]............. Im[Z(l/A)_right] ------ A

1 1 1 [, ■ 1 ■ 1 1 ' 1 / ' 1 l 1 i i ^ A < ' i i i ' \ i 1 / л 1 1 1 1 t

II 1 I 1 ' 1 А ! \ 'А 1 L \ f'i I ' 1 i ' \ i' A \ \ 11 \ 1 i 1 ' i \ !л 1

■ \ '>\Й 1 \ ' ч \ />' V\ ч V / > О* s - / У i у'! 1 / / ! '■ // ! V /1 y\ V./ jjK i ----- -Tr / , ' 1 A / i ■' 1 / V A \ V' , у у ..." i / i / v / 1

1 i L i ■ -- 1 / \ / \ i I/ i li 1 \ 1 I ! 1 < \: •< V \ / 1 ,' 1 / V

1 у 1 1 1 1 1 1

0.0 0.2 0.4 0.6

0.8

1.0

VI

1.2 1.4 1.6 1.8 2.0

(а)

1 1 Iх , i i 1 1 i 1 I 1 1 1 i i i Re[Z(l/A) left] - Re[Z(l/A) right]..... 1 A Im[Z(l/A) left] ............. ; | Im[Z(l/A)_right] ------- - 'i / \ л ' 1 i \ i \ ' 1 ] \ / t i 1 ! ,y \ i / \ . ' 7 1 i t / i\ 1 1 Л 1 : 1 / 1 \ I ! 1 л , . / i. V

i 1 / i 1 i 1 1 i i | i 1 I i * / ' 1 / я ;/

/ jl m /И 1 >' / ! / i I ; i S у i I - ; / \ • / ' ^ \ Л / \ i/ л \/ \ \ Jr\ \4TL-K / \ ! ..-■*' / \ / i ,- / \ 1 / \ л \ \ У ! \ .' \ ■■■ \ / /1 \ / \ \ / ! / t / \ ! I V ! / 1 / i / \ /••• \ / / / t../ ; i V/ \/ i i i i i i

\ 1 i ! 1 1 / ^ i i

0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0

1/1

(6)

Рисунок А.3 - Зависимость действительной и мнимой частей входного импеданса от нормированной длины плеча излучателя для киральных сред на основе лево- и правосторонних элементов при синфазном возбуждении и параметрах:

а / X = а'/ X = 0.025, I / X = I'/X = 0.25, £ / X = 1, d / X = 0.1, в1 = в2 = ¡¡1 = ¡¡2 = 1 и при

(а)

2000.00

1500.00

1000.00

g 500.00

is

0.00

-500.00

-1000.00

1 1 А 1 1 / 1 | I 1 1 1 1 1 I I Re[Z(l/A) left]- Re[Z(l/A) right]..... Im[Z(l/A) left] ............. Im[Z(l/A) right]------- - '1 'i i p 1 V ' (1 '1 p 1 !\ ' ' ' ' t , 11 ' 1 ■

' 1 1 ' 1 1 1 L ( ' > / ' 1 / ' ' ^ 1 \ - « : л t \ ■; : \ ; A : : / \ Д ; /v\ I ' "Л \ м i / X1

А к к \ \ 1' у V / А г СJ-—1 ! V \ \JL\ ViW Л J ' ч --------- 1 I !— .yf 1 t : / ..•• / I ....... A / - / !\ / Л / V ; I y' / 1- / ..• ! / \ | / ,•• i / i\ / / ! / \ ! f / I / ii / ■■■ / 1......../........\ / ......w .......! / ......J \ / M Vy i / V i i i i i i

/ у i | ! i i 1 / t / [ 1 у i i

0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0

т.

(б)

Рисунок А.4 - Зависимость действительной и мнимой частей входного импеданса от нормированной длины плеча излучателя для киральных сред на основе лево- и правосторонних элементов при возбуждении одного излучателя и параметрах:

а / X = а'/X = 0.025, I / X = I'/X = 0.25, £ / X = 1, d / X = 0.1, в1 = в2 = ¡¡1 = ¡¡2 = 1 и при

2000.00

1500.00

1000,00

£ 500,00

fe-

o

g

is

0.00

-500.00

-1000.00

-1500.00

1 1 1 1 1 1 1 \ 1 , ' 1 ' 1

t J 1 1 ' fl 1 11 i \ Kt Д» : Г

AM - > 4- ¡:\ W /: !•/ \ / I \ / 1 /

к /А/ i ¿r \ i \ ! 1 \ / : \ V и ; 1 1Л V ' / \ / t /ч Ж \ \ / V i \ ' \ \ * * \ * * J \ 4 A _

! i i i / / / / / 1 / / ! ' / 1 I ✓ 7л ~~ У i / / / / 7 Д.;

i 1 ......... i У I ! ' ! У i , ! * *V* Re[Z(l/A) left] -- Re[Z(l/A) right]..... - Im[Z(l/A) left]............. Im[Z(l/A) right]-------

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

1.2

1.4

1.6

1.8

2.0

l/l

(а)

1200.00 1000.00 800.00 600.00 400.00 200.00 0.00 -200.00 -400.00 -600.00

-800.00

л t\ / 1 1 1

; i М/

. / i'

1 ] 1 r ; A \ '"» / \ ' 1 / 1 . / ! t\ 1 О \

\ '' \/ к - s-'X i\ \ \

" - И \ </ 1 1 I V / / v / л / ■-' i ! 1 / / i / ! v ; 1 Г У : : ! i \ / A \ 1 h i ',/' i ¡' \j

i у Л v i A V /'

1 1 1 1 i / Re|Z(l/AJ left J Re[Z(l/A) right]..... Im[Z(l/A) left]............. " Im[Z(l/A) right ------- ■.,■1 i i

1 i II 1 * i i i

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0 1.2

ML

1.4

1.6

1.8

2.0

(б)

Рисунок А.5 - Зависимость действительной и мнимой частей входного импеданса от нормированной длины плеча излучателя для киральных сред на основе лево- и правосторонних элементов при синфазном возбуждении и параметрах:

а /X = аЧ X = 0.025, I / X = П X = 0.25, 5 / X = 0.25, d / X = 0.05, е1 = е2 = ^ = = 1,

(а)

(б)

Рисунок А.6 - Зависимость действительной и мнимой частей входного импеданса от нормированной длины плеча излучателя для киральных сред на основе лево- и правосторонних элементов при возбуждении одного излучателя и параметрах:

а / X = аЧ X = 0.025, I / X = I'/X = 0.25, £ / X = 0.25, d / X = 0.05, е1 = е2 = ¡1 = ¡2 = 1, и

§

600.00

400.00

200,00

0.00

-200.00

-400.00

-600.00

1 1 1 1 1 1 1 1 1 ■л Ы\ -А / ' 1 * \ ' J \ * * I \ , - * / ' 1 ' \ ' I \ ii/ \ / : * /

| / 1 \ ' /l. \ 1 J \ 1 \ / i/iV ' У i \ ' J 1 i 1 / 1 \ ' / i \ ' /' \ ' \/ ' / > \ ' 1 \ \ ' /1 \ ' У и ' 1 1 \ ' /i \' /1 '/ Л .' / \ / л V / \

11 г \ ' ! Ч 1 \ ' / f/ Л \ ! 1 V 4 \ ' / !/ ,ч.><—/ i \ ,* / > 1 \ ' / 1 \ / / ( X / w > / \ / \ \ * 4 / \ / \

/■Чд / V" у I \\ ! \ \ / \\ ! / \ \ / \ ■ \\ / \ \ \\ / / \ а / / \ U / / \ Re[Z(l/A) left] - \ Re[Z(l/A) right]..... ч-' Im[Z(l/A) left] ............ Im[Z(l/A)_right] ------- / \ ■•■""■-. / V" \ / Л \ /ft X / \ I 1 1 / \ 1 i \ / V / V ft / Л ' ■■ • / / \ / -у / vy 1 V у 1 1

0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0

l/l

(а)

(б)

Рисунок А.7 - Зависимость действительной и мнимой частей входного импеданса от нормированной длины плеча излучателя для киральных сред на основе лево- и правосторонних элементов при синфазном возбуждении и параметрах:

а /X = аЧ X = 0.025, I / X = 1'/ X = 0.25, 5 / X = 0.25, d / X = 0.15, е1 = е2 = ¡лх = = 1,

2500.00 2000.00 1500.00 1000.00 500.00

&

0.00 -500.00 -1000.00

-1500.00

Re[Z(l/A) left] - Re[Z(l/A) right]----- Im[Z(l/A) left] ............ Im[Z(l/A)_right] ------- 1 1 1 1 1

i| 1 j ill 1 i

1 11 \ ' v i1 ' / x \ ' * '11 ' 1 1 \ ' * i i: 1 1 1 I ' 1 "> 1 г, ' 1 ' il ; ' / 1 \ ' i | 1 / *4 ; ' 4 / \ ' ^ I i * i 1

uf : i \ i / К : /Л \ * V y, / / *: i/A * \ f \ / I \i JJw K^JjJ \ ' V J Д \ ' 1 г \A 4/

- Гц /у\ / / .-*'■■'\ / / Г ....../.........v.." / * i .Ks ....../.....................

\i// V/ 4 / /

f 1 i f 1 I i i

0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0

l/l

(а)

2000.00 1500.00 1000.00 500.00 0.00

S

SJ- -500.00 -1000.00 -1500.00 -2000.00 -2500.00

s д

I i ji' ' i '11 fl r fi rl : 1 Sn /!/■ 1 u л ; v ; V ft-

АД 1 • i \ ¡I ' * .rM > 3 ¡i 1! : i .' V 4 11'»:/ i; i i i i '11 ! J 1: f I 1 j Ij | i I 1

\ i/i \ m 2Y\N\fi I' / >! :/ i\i i-'i /j i r-t

\ \ /" I............/-' 1 i / i / ............;................J................Л......L..J...A................!... i ,,/ / i / .--* i ! Z.....- i fi i / / i ¡i j / / / / / 1 / i V /П

1 1 ! !i V I / i i

Re[Z(l/A) left] - Re[Z(l/A)_right]----- j ¡1 ; s /V V •iJ.........—

Im[Z(l/A)_right] -

_I_I_

0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0

т.

(б)

Рисунок А.8 - Зависимость действительной и мнимой частей входного импеданса от нормированной длины плеча излучателя для киральных сред на основе лево- и правосторонних элементов при возбуждении одного излучателя и параметрах:

а / к = аЧ к = 0.025, I / к = I'/к = 0.25, 5 / к = 0.25, d / к = 0.15, е1 = е2 = ^ = ¡л2 = 1, и

(а)

(б)

Рисунок А.9 - Зависимость действительной и мнимой частей входного импеданса от нормированной длины плеча излучателя для киральных сред на основе лево- и правосторонних элементов при синфазном возбуждении и параметрах:

а / X = аЧ X = 0.025, I / X = 17 X = 0.25, 5 / X = 0.25, d / X = 0.2, е1 = е2 = ^ = ¡л2 = 1, и

(а)

(б)

Рисунок А.10 - Зависимость действительной и мнимой частей входного импеданса от нормированной длины плеча излучателя для киральных сред на основе лево- и правосторонних элементов при возбуждении одного излучателя и параметрах: а / X = аЧ X = 0.025, I / X = 17 X = 0.25, 5 / X = 0.25, d / X = 0.2, е1 = е2 = ¡л1 = 1л2 = 1, и при х = 0.2 (а) и х = 0.5 (б).