Трансформация электромагнитных полей в сверхширокополосных антенных решетках

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Рассмотрены бесконечные сверхширокополосные решетки ТЕМ-рупоров и антенн Вивальди. На первом этапе была использована модель решетки в режиме квазипериодического возбуждения в виде канала Флоке, которая реализована в системе электродинамического моделирования HFSS. На втором этапе по рассчитанной матрице рассеяния канала Флоке определены параметры решетки в режиме кластерного возбуждения, в том числе распределение части полного поля — поля излучения в апертуре решетки. Проанализированы два кластера: конечные по одной координате и бесконечные по другой. Исследовано влияние на форму амплитудного распределения поля излучения в апертуре таких факторов, как размер кластера, частота, амплитудное распределение возбуждающих волн, сканирование в секторе углов. Показано, что распределение поля в излучающей апертуре может существенно отличаться от распределения возбуждающих волн на входах излучателей решетки. Предложено объяснение данного эффекта, основанное на представлении поля в решетке в виде суперпозиции ее собственных волн.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

С. Е. Банков

Институт радиотехники и электроники им. В. А. Котельникова РАН

Email: duplenkova@yandex.ru
Россия, ул. Моховая, 11, стр. 7, Москва, 125009

М. Д. Дупленкова

Институт радиотехники и электроники им. В. А. Котельникова РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: duplenkova@yandex.ru
Россия, ул. Моховая, 11, стр. 7, Москва, 125009

Список литературы

  1. Иммореев И.Я. // РЭ. 2009. Т. 54. № 1. С. 5.
  2. Haghpanah M., Kashani Z.G., Param A.K. // 30th Intern. Conf. on Electrical Engineering (ICEE). IEEE. 2022. P. 42.
  3. Panzer B., Gomez-Garcia D., Leuschen C. et al. // J. Glaciology. 2013. V. 59. № 214. P. 244.
  4. Rodriguez-Morales F., Gogineni S., Leuschen C.J. et al. // IEEE Trans. 2013. V. GRS-52. № 5. P. 2824.
  5. Patel A., Paden J., Leuschen C. et al. // IEEE Trans. 2014. V. GRS-53. № 5. P. 2547.
  6. Liu H., Yang Z., Yue Y. et al. // NDT & E International. 2023. V. 133. Article No. 102726.
  7. Yarovoy A.G., Ligthart L.P. // Proc. Int. Symp. on Antennas for Radar Earth Observation. Delft. 8–9 Jun. 2000. Delft: Univ. of Technology.
  8. McGrath D.T., Baum C.E. // IEEE Trans. 1999. V. AP-47. № 3. P. 469.
  9. Elmansouri M.A., Ha J., Filipovic D.S. // IEEE Trans. 2017. V. AP-65. № 3. P. 1374.
  10. Elmansouri M.A., Filipovic D.S. // IET Microw. Antennas Propag. 2017. V. 11. № 15. P. 2134.
  11. Калошин В.А., Ле Н.Т., Фролова Е.В. // Журн. радиоэлектроники. 2020. № 4.http://jre.cplire.ru/jre/apr20/2/text.pdf
  12. Fedorov V.M., Efanov M.V., Ostashev V.Y. et al. // Electronics. 2021. V.10. № 9. Article No. 1011.https://doi.org/10.3390/electronics10091011
  13. Банков С.Е., Дупленкова М.Д. // РЭ. 2018. Т. 63. № 1. С. 25.
  14. Банков С.Е., Калошин В.А., Нгуен К.З. // РЭ. 2018. Т. 63. № 7. С. 702.
  15. Банков С.Е., Калошин В.А., Ле Н.Т. // РЭ. 2018. Т. 63. № 12. С. 1263.
  16. Амитей Н., Галиндо В., Ву Ч. Теория и анализ фазированных антенных решеток. М.: Мир, 1974.
  17. Банков С.Е., Курушин А.А., Гутцайт Э.М. Решение оптических и СВЧ задач с помощью HFSS. М.: Оркада, 2012.
  18. Каценеленбаум Б.З. Теория нерегулярных волноводов с медленно меняющимися параметрами. М.: Изд-во АН СССР, 1961.
  19. Банков С.Е., Скородумова Е.А. // РЭ. 2015. Т. 60. № 5. С. 470.
  20. Банков С.Е., Дупленкова М.Д. // РЭ. 2015. Т. 60. № 6. С. 618.
  21. Грачёв Г.Г., Калошин В.А. // Журн. радиоэлектроники. 2020. № 1.http://jre.cplire.ru/jre/jan20/6/text.pdf.
  22. Bankov S.E., Duplenkova M.D. // IEEE8th All-Russian Microwave Conf. (RMC). Moscow, Russian Federation. 2022. P. 178.https://doi.org/10.1109/RMC55984.2022.10079619
  23. Корн Г., Корн Т. Справочник по математике для научных работников и инженеров. М.: Наука, 1977.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Ячейка Флоке общего вида как СВЧ-многополюсник: 1 — порт, соответствующий линии передачи; 2, 3 — порты, соответствующие волнам волновода Флоке.

Скачать (29KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Канал Флоке для решетки ТЕМ-рупоров, ГУ — граничное условие.

Скачать (116KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Два варианта кластера, бесконечного по одной координате и конечного по другой.

Скачать (59KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Напряженность поля для кластера ТЕМ-рупоров на частоте 2 ГГц: отклонение луча 0 (1), 15 (2), 30 (3) и 45 град (4), сканирование в Н- (а) и Е-плоскости (б).

Скачать (120KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Напряженность поля для кластера ТЕМ-рупоров на частоте 5 ГГц: отклонение луча 0 (1), 15 (2), 30 (3) и 45 град (4), сканирование в Н- (а) и Е-плоскости (б).

Скачать (129KB)
Метаданные
7. Рис. 6. Напряженность поля для кластера ТЕМ-рупоров на частоте 8 ГГц: отклонение луча 0 (1), 15 (2), 30 (3) и 45 град (4), сканирование в Н- (а) и Е-плоскости (б).

Скачать (130KB)
Метаданные
8. Рис. 7. Напряженность поля для кластера ТЕМ-рупоров с косинусоидальным амплитудным распределением на частоте 5 ГГц: отклонение луча 0 (1), 15 (2), 30 (3) и 45 град (4), сканирование в Н- (а) и Е-плоскости (б).

Скачать (118KB)
Метаданные
9. Рис. 8. Канал Флоке для решетки антенн Вивальди, ГУ — граничное условие.

Скачать (108KB)
Метаданные
10. Рис. 9. Напряженность поля для кластера антенн Вивальди на частоте 2 ГГц: отклонение луча 0 (1), 15 (2), 30 (3) и 45 град (4), сканирование в Н- (а) и Е-плоскости (б).

Скачать (114KB)
Метаданные
11. Рис. 10. Напряженность поля для кластера антенн Вивальди на частоте 5 ГГц: отклонение луча 0 (1), 15 (2), 30 (3) и 45 град (4), сканирование в Н- (а) и Е-плоскости (б).

Скачать (119KB)
Метаданные
12. Рис. 11. Напряженность поля для кластера антенн Вивальди на частоте 8 ГГц: отклонение луча 0 (1), 15 (2), 30 (3) и 45 град (4), сканирование в Н- (а) и Е-плоскости (б).

Скачать (134KB)
Метаданные
13. Рис. 12. Зависимость действительной (1, 3) и мнимой (2, 4) частей параметра рассеяния S31 ячейки Флоке для решетки антенн Вивальди от угла сканирования на частоте 8 ГГц при L = 180 (сплошные кривые) и L = 90 (штриховые).

Скачать (73KB)
Метаданные
14. Рис. 13. Напряженность поля для укороченного кластера на частоте 8 ГГц: отклонение луча 0 (1), 15 (2), 30 (3) и 45 град (4), сканирование в Н- (а) и Е-плоскости (б).

Скачать (113KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024