☷

Метод формирования нескольких минимумов электромагнитного поля в требуемых точках пространства

DOI: 10.21293/1818-0442-2026-29-2-16-23

Скачать текст статьи в формате PDF

Скачать JATS xml

Аннотация: Актуальность. Рассмотрен метод формирования нескольких минимумов электромагнитного поля в требуемых областях пространства с целью снижения уровня помех для чувствительного оборудования. Цель исследования. Разработка метода расчета комплексных амплитуд излучаемых сигналов для формирования нескольких заданных областей пониженной амплитуды напряженности электрического поля при одновременной установке уровней поля в остальных точках приема с использованием регуляризации Тихонова. Методы. Система линейных алгебраических уравнений была уравновешена введением регуляризации Тихонова, обеспечивающей единственность решения. Также была поставлена оптимизационная задача по минимизации квадратичной невязки между требуемым и получаемым распределениями электрического поля. Проверка теоретических результатов выполнена путем математического моделирования. Научная новизна. Использована связь между комплексными амплитудами в точках приема и комплексными амплитудами излучаемых сигналов через матрицу S-параметров. Отмечено, что вычисление комплексных амплитуд излучаемых сигналов может приводить к недоопределенной системе линейных алгебраических уравнений, вследствие чего решения могут быть неустойчивыми: их может быть бесконечно много или решения может не быть вовсе. Результаты. Предложены три конфигурации электрического поля, для каждой из которых определены комплексные амплитуды излучаемых сигналов. Результаты математического моделирования подтвердили полученные теоретические положения. Практическая значимость. Полученные результаты могут быть использованы для формирования требуемых распределений электро- магнитного поля с несколькими минимумами в заданных областях пространства.

Ключевые слова: антенные решетки, оптимизация, СЛАУ, электромагнитное поле, минимумы электрического поля

Библиография статьи:
Юзвик Д. А. Метод формирования нескольких минимумов электромагнитного поля в требуемых точках пространства / Д. А. Юзвик, М. А. Степанов // Доклады Томского государственного университета систем управления и радиоэлектроники. – 2026. – Т. 29, № 2. – С. 16–23. DOI: 10.21293/1818-0442-2026-29-2-16-23

Авторы и правообладатели:

  • Юзвик Д. А. , Новосибирский государственный технический университет
  • Степанов М. А. , Новосибирский государственный технический университет

  • 1. Voudoukis N. Performance analysis, characteristics, and simulation of digital QAM // European Journal of Electrical Engineering and Computer Science. – 2017. – Vol. 1, No. 1. – P. 1–7.
  • 2. Svensson A. An introduction to adaptive QAM modulation schemes for known and predicted channels // Proceedings of the IEEE. – 2007. – Vol. 95, No. 12. – P. 2322–2336.
  • 3. Hansen R. Focal region characteristics of focused array antennas // IEEE Transactions on Antennas and Propagation. – 2003. – Vol. 33, No. 12. – P. 1328–1337.
  • 4. Iuzvik D. Formation of the maximum amplitude of the electric field strength using two one-dimensional linear antenna arrays located orthogonal to each other / D. Iuzvik, M. Stepanov // Journal of Electromagnetic Waves and Applications. – 2024. – Vol. 38, No. 18. – P. 2106–2123.
  • 5. Iuzvik D. Ensuring the maximum amplitude of the electric field strength in given coordinates using a linear antenna array focused on a finite distance / D. Iuzvik, M. Stepanov // Journal of Electromagnetic Waves and Applications. – 2024. – Vol. 38, No. 4. – P. 411–427.
  • 6. Iuzvik D. Focusing of the electromagnetic field in several given areas of space / D. Iuzvik, M. Stepanov // Progress in Electromagnetics Research M. – 2022. – Vol. 113. – P. 11–22.
  • 7. Skolnik M.I. Radar Handbook. – 3rd ed. – New York, NY, USA: McGraw-Hill, 2008. – 1328 p.
  • 8. Strang G. Linear Algebra and Its Applications. – 4th ed. – Belmont: Thomson Brooks/Cole, 2006. – 487 p.
  • 9. Гантмахер Ф.P. Теория матриц: учеб. пособие. – 5-е изд. – М.: ФИЗМАТЛИТ, 2010. – 560 с.
  • 10. Ben-Israel A. Generalized Inverses: Theory and Applications / A. Ben-Israel, T.N.E. Greville. – New York, NY, USA: Springer, 2003. – 420 p.
  • 11. Tikhonov A.N. Solutions of Ill-Posed Problems / A.N. Tikhonov, V.Y. Arsenin. – New York: Winston, 1977. – 258 p.
  • 12. Brandwood D.H. A complex gradient operator and its application in adaptive array theory // IEE Proceedings F (Communications, Radar and Signal Processing). – 1983. – Vol. 130, No. 1. – P. 11–16.
  • 13. Energy-efficient near-field beamforming: A review on practical channel models / H. Ni et al. // Energies. – 2025. – Vol. 18, No. 11. – Art. no. 2966.
  • 14. Gaussian approach for the synthesis of periodic and aperiodic antenna arrays: Method review and design guidelines / G. Buttazzoni et al. // Sensors. – 2021. – Vol. 21, No. 7. – Art. no. 2343.
  • 15. Yang S.J. An accurate near-field focusing of array antenna based on near-field active element pattern and infinitesimal dipole modeling / S.J. Yang, Y.D. Kim // IEEE Access. – 2021. – Vol. 9. – P. 143771–143781.
  • 16. Fault diagnosis of realistic arrays from a reduced number of phaseless near-field measurements / R. Palmeri et al. // IEEE Transactions on Antennas and Propagation. – 2023. – Vol. 71, No. 9. – P. 7206–7219.
  • 17. A review on different techniques of mutual coupling reduction between elements of any MIMO antenna. – Part 2: Metamaterials and many more / A. Kumar, A.Q. Ansari, B.K. Kanaujia, J. Kishor, L. Matekovits // Radio Science. – 2021. – Vol. 56, No. 3. – P. 1–22.
  • 18. Mandal S. Mutual coupling reduction in a patch antenna array based on planar frequency selective surface structure / S. Mandal, C.K. Ghosh // Radio Science. – 2022. – Vol. 57. – Art. no. e2021RS007392.
Адрес редакции

  634050, г. Томск, пр. Ленина, 40, МК, каб. 310/2

  (3822) 701-582, внутр.: 1456

  journal@tusur.ru