Синтез и анализ сверхширокополосных отражательных антенных решеток

Обложка

Цитировать

Полный текст

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

Аннотация

Рассмотрены вопросы анализа и синтеза двухполяризационных сверхширокополосных отражательных антенных решеток сверхширокополосных элементов протяженной длины типа антенн Вивальди и ТЕМ-рупоров. Синтез и анализ выполнены в приближении локально периодической решетки, в рамках которого каждому ее элементу можно поставить в соответствие ячейку Флоке. Представлена процедура приближенного синтеза двухполяризационной сверхширокополосной отражательной антенной решетки учитывающая зависимость фазы коэффициента передачи ячейки Флоке от угла падения и поляризации возбуждающей волны. Предложен подход к анализу сверхширокополосной отражательной решетки, основанный на численном расчете матрицы рассеяния ячейки Флоке в комбинации с методом последовательных приближений. Проведено сравнение решений на первой и второй итерациях, обсуждается целесообразность дальнейшей коррекции решения путем увеличения порядка приближения.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

С. Е. Банков

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

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

М. Д. Дупленкова

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

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

Список литературы

  1. Dahri M.H., Jamadulin M.H., Abbasi M.I., Kamarudim M.R. // IEEE Access. 2017. V. 5. Article No. 17803.
  2. Narayanasamy K., Mohammed G.N.A., Savarimuthu K. et al. // Int. J. RF and Microwave Computer‐Aided Engineering. 2020. Article No. 22272.
  3. Joy J.A., Palaniswami S.K., Kumar S. et al. // IEEE Access. 2024. V. 12. Article No. 46717.
  4. Банков С.Е., Курушин А.А., Гутцайт Э.М. Решение оптических и СВЧ задач с помощью HFSS. М.: Оркада, 2012. 240 с.
  5. Li W., Gao S., Zhang L. et al. // IEEE Trans. 2018. V-AP. 66. № . 2. P. 533.
  6. Zhang J. Zhang L., Li W. et al. // 2020 14th European Conference on Antennas and Propagation (EuCAP). Copenhagen. 15–20 Mar. N.Y.: IEEE, 2020. Paper No. 9135484.
  7. Hamza M., Zekios C.L., Georgakopoulos S.V. // 2021 IEEE Int. Symp. on A&P and USNC-URSI Radio Science Meeting (APS/URSI). Singapore. 04–10 Dec. N.Y.: IEEE, 2021. P. 977.
  8. Wang J., Zhou Y., Feng X. // 2019 Computing, Communications and IoT Applications (ComComAp). Shenzhen. 28–30 Oct. N.Y.: IEEE, 2019. P. 200.
  9. Xiao L., Qu S.W., Yang S. // Int. J. RF and Microwave Computer‐Aided Engineering. 2021. Article No. 22892.
  10. Qin F., Li L., Liu Y., Zhang H. // The Applied Computational Electromagnetics Society J. (ACES). 2020. V. 35. № 7. P. 784.
  11. Ren J. Wang H., Shi W., Ma M. // IEEE Antennas and Wireless Propagation Lett. 2021. V. 20. № . 12. P. 2496.
  12. Амитей Н., Галиндо В., Ву Ч. Теория и анализ фазированных антенных решеток. М.: Мир. 1974.
  13. Калошин В.А., Ле Н.Т. // Докл. VI Всерос. Микроволновой конф. Москва 28–30 Нояб. 2018. М.: ИРЭ им. В. А. Котельникова РАН, 2018. C. 194.
  14. Yan J.B., Gogineni S., Camps-Raga B., Brozena J. // IEEE Trans. 2015. V. AP-64. № 2. P. 781.
  15. Марков Г.Т., Чаплин А.Ф. Возбуждение электромагнитных волн. М.: Радио и связь, 1983.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Ход лучей в отражательной решетке.

Скачать (60KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Локальная и глобальная системы координат для процедуры синтеза ОАР.

Скачать (72KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Схематичное представление канала Флоке для ЭЯ ОАР.

Скачать (59KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Исследуемая структура: (а) – фрагмент решетки, (б) – электродинамическая модель решетки в виде канала Флоке.

Скачать (301KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Частотная зависимость коэффициента отражения канала Флоке для разных углов падения, θ = 0° (1), 15° (2), 30° (3).

Скачать (215KB)
Метаданные
7. Рис. 6. Зависимость фазы коэффициентов передачи канала Флоке Ф1, f1 (1) и Ф2, f2 (2) от угла падения θ при φ = 0.

Скачать (118KB)
Метаданные
8. Рис. 7. Длины ЛЗ в зависимости от координаты xа при ya = 0 L1 (1, 3, 5) и L2 (2, 4, 6) при F = 200 (1, 2), F = 300 (3, 4), F = 400 (5, 6) для случаев: ΔX = 0, β = 0 (а); ΔX = –100, β = 30° (б).

Скачать (325KB)
Метаданные
9. Рис. 8. Разность фазовых набегов в ЛЗ L1 и L2 в зависимости от координат ЭЯ при ya = 0; (а) – при F = 200 (1, 4), F = 300 (2, 5), F = 400 (3, 6) для случая (ΔX = 0, β = 0) – 1, 2, 3; (ΔX = –100, β = 30°) – 4, 5, 6; (б) – при F = 300 (β = 0, ΔX = –200) (1), (β = 0, ΔX = –100) (2), (β = 0, ΔX = 0) (3), (β = 15°, ΔX = 0) (4), (β = 30°, ΔX = 0) (5).

Скачать (255KB)
Метаданные
10. Рис. 9. Принцип формирования волн в портах ИЭ на этапе анализа в нулевом приближении: (а) – падающей волны Е1 в порту 1, (б) – отраженной волны Ef1 в порту f1.

Скачать (115KB)
Метаданные
11. Рис. 10. Принцип формирования отраженной волны E ’f 1 в порту f1.

Скачать (69KB)
Метаданные
12. Рис. 11. Зависимости углов излучения θ вых (1), φ вых (2) от xn при yn = 45 для OАР с F = 200 мм, ∆Х = –100 мм, β = 30° на частотах 7 ГГц (а), 15 ГГц (б), 27 ГГц (в).

Скачать (170KB)
Метаданные
13. Рис. 12. ДН в первом (3, 4) и нулевом (1, 2) приближении по основной (1, 3) и кросс-поляризациям (2, 4).

Скачать (175KB)
Метаданные
14. Рис. 13. ДН по горизонтальной (а, в) и вертикальной (б, г) поляризации как функция угла на частотах 11 ГГц (а, б) и 19 ГГц (в, г): D(θ) – 1, D(φ) – 2.

Скачать (295KB)
Метаданные
15. Рис. 14. Частотные зависимости КУ с учетом (1, 2, 3) и без учета (4, 5, 6) тепловых потерь для β = 10° (1, 4), 20° (2, 5), 30° (3, 6).

Скачать (161KB)
Метаданные
16. Рис. 15. Частотные зависимости КИП для β = 10° (1), 20° (2), 30° (3).

Скачать (97KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2025