МЕТОДИКА ПРОЕКТИРОВАНИЯ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ КОНТРОЛЯ ПОЛЯРИЗАЦИОННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ДЛЯ НАПРАВЛЯЮЩИХ СИСТЕМ СВЧ-ДИАПАЗОНА

Предложена методика проектирования преобразовательных элементов на основе каскадных полосковых структур (КПС) для контроля вектора электрического поля в СВЧ-направляющих системах. Ключевой особенностью методики является системный подход, объединяющий модифицированную матричную модель Джонса, которая учитывает анизотропию материалов и краевые эффекты, с многокритериальной оптимизацией (генетический алгоритм NSGA-II). Экспериментально подтверждено, что разработанная методика позволяет синтезировать 7-слойные КПС с точностью контроля угла поляризации ±0,5° (фактически 0,41°), вносимым затуханием ≤ 0,3 дБ (фактически 0,18 дБ) и коэффициентом стоячей волны по напряжению (КСВН) ≤ 1,25. Продемонстрировано преимущество предложенного решения над существующими аналогами: точность в 4,4 раза выше, чем у щелевых датчиков, а уровень воздействия на тракт в 5 раз ниже, чем у импедансных методов. Методика обеспечивает интеграцию устройства контроля поляризационных характеристик в преобразовательный тракт СВЧ-направляющих систем без его конструктивных изменений. Эффективность подхода подтверждена успешной апробацией в задачах неразрушающего контроля и мониторинга влажности почв.