Анализ коаксиальных рупоров с частичным диэлектрическим заполнением

Автор(и)

  • Юрий Антонович Овсяник Национальный технический университет Украины "Киевский политехнический институт", Україна https://orcid.org/0000-0001-8931-5612
  • Федор Федорович Дубровка Национальный технический университет Украины "Киевский политехнический институт им. Игоря Сикорского", Україна https://orcid.org/0000-0002-3485-6822
  • Ростислав Федорович Дубровка Queen Mary, University of London, Велика Британія https://orcid.org/0000-0001-6900-1819

DOI:

https://doi.org/10.20535/S0021347013010019

Ключові слова:

рупор с частичным диэлектрическим заполнением, гибридные волны, матричный метод согласования полей собственных волн, метод преобразования Фурье

Анотація

Представлены результаты разработки математической модели новой коаксиально-рупорной антенны с частичным диэлектрическим заполнением. Профиль рупора аппроксимирован отрезками коаксиального волновода с трехслойным диэлектрическим заполнением. Получено дисперсионное уравнение, позволяющее рассчитать продольные волновые числа гибридных волн в каждом отрезке такой структуры, а также найдены выражения в замкнутом виде для коэффициентов связи в обобщенных матрицах рассеяния трех видов стыков. Найдена обобщенная матрица рассеяния всего рупора что позволило получить амплитудное и фазовое распределение собственных волн на его апертуре при заданном возбуждении на входе. Применяя преобразование Фурье от найденного распределения электрического поля на апертуре рупора, решена внешняя задача электродинамики. Приведены результаты расчета дисперсионных характеристик и диаграмм направленности первых четырех гибридных волн коаксиального рупора с трехслойным диэлектрическим заполнением, которые подтверждают адекватность математической модели и ее пригодность для электродинамического анализа и оптимизации многодиапазонных коаксиальных облучателей зеркальных антенн.

Посилання

Clarricoats P. J. B. Corrugated horns for microwave antennas / P. J. B. Clarricoats, A. D. Olver. — IEE EM Series, 1984. — 231 с.

Clarricoats P. J. B. High performance compact corrugated horn / P. J. B. Clarricoats, R. F. Dubrovka, A. D. Olver // IEE Proc. H: Microwaves, Antennas Propag. — 2004. — Vol. 151, No. 6. — P. 519–524.

Clarricoats P. J. B. A dielectric loaded conical feed with low cross–polar radiation / P. J. B. Clarricoats, A. D. Olver, M. Rizk // Electromagnetic Theory : Proc. of URSI Symposium. — 1983. — P. 351–354.

Lier E. A dielectric hybrid mode antenna feed: A simple alternative to the corrugated horn / E. Lier // IEEE Trans. Antennas Propag. — 1986. — Vol. AP–34, No. 1. — P. 21–29.

Rizk M. Broadband dielectric loaded hybrid mode horns / M. Rizk, G. Morris // Microwaves–86 : Proc. of Military Conf., Brighton. — 1986. — P. 267–272.

Olver A. D. Microwave horns and feeds / A. D. Olver, P. J. B. Clarricoats, A. A. Kishk, L. Shafai. — IEEE Press, 1994. — 490 с.

Пат. 88320 UA: Int. Cl. H 01 Q 13/00. Багатодіапазонна коаксіальна рупорна система / Ф. Ф. Дубровка, Р. Ф. Дубровка, Ю. А. Овсяник. — № a 2007 03407 ; filed: 29.03.2007 ; date of patent : 12.10.2009. — 8 p.

Dubrovka F. F. A dualband coaxial dielectric–loaded feed horn / F. F. Dubrovka, R. F. Dubrovka, Yu. A. Ovsianyk // Antenna Theory and Techniques : 6th Int. Conf. ICATT, 2007, Ukraine. — 2007. — P. 398–399.

Dubrovka F. F. A novel multiband coaxial feed system with low cross–polar radiation / F. F. Dubrovka, R. F. Dubrovka, Yu. A. Ovsianyk // Antennas and Propagation : 2nd European Conf. — 2007. — P. 1–4.

Дубровка Ф. Ф. Характеристики излучения и согласования нового двухдиапазонного коаксиального рупора с частичным диэлектрическим заполнением / Ф. Ф. Дубровка, Ю. А. Овсяник, Р. Ф. Дубровка // Радиоэлектроника. — 2012. — Т. 55, № 12. — С. 41–46.

James G. L. Analysis and design of TE11–to–HE11 corrugated cylindrical waveguide mode converters / G. L. James // IEEE Trans. Microwave Theory Tech. — 1981. — Vol. MTT–29, No. 10. — P. 1059–1066.

Khun E. Computer aided analysis of corrugated horns with axial or ring–loaded radial slots / E. Khun, V. Hombach // Antennas and Propagation : 3rd Int. Conf. : proc. of conf. — 1983. — P. 127–131.

Dubrovka F. F. Radiation characteristics of disk loaded horns / F. F. Dubrovka, A. D. Olver, K. Raghavan // Antennas and Propagation : 6th Int. Conf. : proc. of conf. — 1989. — P. 149–153.

Olver A. D. Dielectric cone loaded horn antennas / A. D. Olver, P. J. B. Clarricoats, K. Raghavan // IEE Proc. H: Microwaves, Antennas Propag. — 1988. — P. 158–162.

Ludwig A. C. The definition of cross polarization / A. C. Ludwig // IEEE Trans. Antennas Propag. — 1973. — Vol. 21, No. 1. — P. 116–119.

Dubrovka F. F. Radiation and matching characteristics of a novel dual-band dielectric loaded coaxial horn / F. F. Dubrovka, Yu. A. Ovsianyk, R. F. Dubrovka // Radioelectron. Commun. Syst. — 2012. — Vol. 55, No. 12. — P. 559–562. — DOI : http://dx.doi.org/10.3103/S0735272712120059.

Опубліковано

2013-01-25

Як цитувати

Овсяник, Ю. А., Дубровка, Ф. Ф., & Дубровка, Р. Ф. (2013). Анализ коаксиальных рупоров с частичным диэлектрическим заполнением. Вісті вищих учбових закладів. Радіоелектроніка, 56(1), 3–23. https://doi.org/10.20535/S0021347013010019

Номер

Розділ

Оригінальні статті