DOI: https://doi.org/10.20535/S002134701903004X
Открытый доступ Открытый доступ  Ограниченный доступ Доступ по подписке
Решение проблемы механической деформации с использованием гребневого диэлектрического волновода

Линейная антенная решетка КВЧ диапазона на основе преобразования поверхностных волн

Анатолий Валерьевич Гнатовский, Сергей Анатольевич Провалов, Григорий Иванович Хлопов

Аннотация


Опыт применения экспериментальных образцов  антенн дифракционного излучения указывает на необходимость расширения перечня вариантов и модификаций технических решений таких антенн. Одним из вариантов таких решений является модификация линейного диэлектрического волновода с целью жесткой фиксации диэлектрического стержня. В данной работе предложено использовать Н-образные волноводы поверхностных волн в виде сочетания диэлектрического стержня и металлических элементов в качестве базовых элементов антенн дифракционного излучения, предназначенных для работы в условиях повышенных механических нагрузок и вибраций на частотах выше 80 ГГц. Представлены результаты экспериментальных исследований распределения ближних полей в раскрыве, диаграммы направленности, коэффициента усиления и  потерь энергии в антенне, характеризующие эффективность реализованного конструктивного подхода. Предложена конфигурация антенной линейной решетки дифракционного излучения с модифицированным диэлектрическим волноводом, что является основой для разработки сканирующих антенн в диапазоне свыше 80–100 ГГц.

Ключевые слова


антенная решетка; Н-образный металлодиэлектрический волновод; распределение ближнего поля; диаграмма направленности

Полный текст:

PDF

Литература


Антенны и устройства СВЧ. Под ред. Д. И. Воскресенского. М.: Радио и связь, 1981. 432 с.

Андренко, С. Д.; Сидоренко, Ю. Б.; Шестопалов, В. П. “К вопросу о преобразовании поверхностных волн в объемные,” ДАН УССР, № 12, С. 156–159, 1976.

Андренко, С. Д.; Девятков, Н. Д.; Шестопалов, В. П. “Антенные решетки миллиметрового диапазона,” ДАН СССР, Т. 240, № 6, С. 1340–1343, 1978.

Sautbekov, S.; Sirenko, K.; Sirenko, Yu.; Yevdokymov, A. “Diffraction radiation effects: a theoretical and experimental study,” IEEE Antennas Propag. Mag., Vol. 57, No. 5, p. 73-93, 2015. DOI: https://doi.org/10.1109/MAP.2015.2470673.

Kusaykin, O. P.; Melezhik, P. N.; Poyedinchuk, A. E.; Provalov, S. A.; Seleznyov, D. G. “Surface and leaky waves of a planar dielectric waveguide with a diffraction grating,” IET Microwaves, Antennas & Propag., Vol. 10, No. 1, p. 61-67, 2016. DOI: https://doi.org/10.1049/iet-map.2015.0158.

Кириленко, А. А.; Стешенко, С. А. “Строгая двумерная модель эффекта преобразования поверхностных волн в объемные,” Радиофизика и электроника, Т. 10, № 1, С. 30–38, 2005.

Ostankov, A. V.; Antipov, S. A.; Razinkin, K. A. “Optimization of directional and energetic properties of diffraction antenna,” Global J. Pure Appl. Math., Vol. 12, No. 4, p. 3845-3864, 2016. URI: https://www.ripublication.com/gjpam16/gjpamv12n4_86.pdf.

Мележик, П. Н.; Разсказовский, В. Б.; Резниченко, Н. Г.; Зуйков, В. А.; Андренко, С. Д.; Сидоренко, Ю. В.; Провалов, С. А.; Варавин, А. В.; Усов, Л. С.; Чмиль, В. М.; Муськин, Ю. Н. “Полупроводниковый когерентный радиолокатор миллиметрового диапазона для контроля наземного движения в аэропортах,” Наука та інновації, Т. 4, № 3, С. 5–13, 2008. DOI: https://doi.org/10.15407/scin4.03.005.

Мележик, П. Н.; Сидоренко, Ю. Б.; Провалов, С. А.; Андренко, С. Д.; Шило, С. А. “Плоскостная антенна дифракционного излучения радиолокационного комплекса миллиметрового диапазона,” Известия вузов. Радиоэлектроника, Т. 53, № 5, С. 12–21, 2010. URI: http://radio.kpi.ua/article/view/S002134701005002X.

Гнатовский, А. В.; Провалов, С. А. “Исследование свойств комбинированных решеток в антеннах дифракционного излучения,” Радиофизика и электроника, Т. 5, № 2. С. 10–15, 2014. URI: http://nbuv.gov.ua/UJRN/rphre_2014_5%2819%29_2_4.

Vertiy, A. A.; Sirenko, Yu. K.; Pavlyuchenko, A.; Poyedinchuk, A.; Sabyrov, A.; Sautbekov, S. S.; Yashina, N. P. “Surface-to-spatial mode conversion by a convex cylindrical diffraction grating: an experimental study,” Telecom. Radio Eng., Vol. 75, No. 4, p. 297-311, 2016. DOI: http://doi.org/10.1615/TelecomRadEng.v75.i4.20.

Burambayeva, N.; Naumenko, V.; Sautbekov, S. S.; Sirenko, Yu. K.; Vertiy, A. A. “Modeling and analysis of a fast-scanning diffraction radiation antenna,” Telecom. Radio Eng., Vol. 75, No. 3, p. 189-199, 2016. DOI: http://doi.org/10.1615/TelecomRadEng.v75.i3.10.

Cohn, M. “Propagation in a dielectric-loaded parallel plane waveguide,” IRE Trans. Microwave Theory Tech., Vol. 7, No. 2, p. 202-208, 1959. DOI: https://doi.org/10.1109/TMTT.1959.1124682.

Sanchez, A.; Oliner, A. A. “A new leaky waveguide for millimeter waves using nonradiative dielectric (NRD) waveguide - Part I: Accurate theory,” IEEE Trans. Microwave Theory Tech., Vol. 35, No. 8, p. 737-747, 1987. DOI: https://doi.org/10.1109/TMTT.1987.1133740.

Qing, H.; Oliner, A. A.; Sanchez, A. “A new leaky waveguide for millimeter waves using nonradiative dielectric (NRD) waveguide - Part II: Comparison with experiments,” IEEE Trans. Microwave Theory Tech., Vol. 35, No. 8, p. 748-752, 1987. DOI: https://doi.org/10.1109/TMTT.1987.1133741.

Attari, J.; Boutayeb, H.; Wu, K. “A simplified implementation of substrate integrated non-radiative dielectric waveguide at millimeter-wave frequencies,” PIER C, Vol. 55, p. 83-94, 2014. DOI: http://doi.org/10.2528/PIERC14051905.

Latrach, L.; Rihem, N.; Hanen, H.; Gharsallah, A. “Parametric and comparative studies of leaky wave image NRDG antenna designed with the ordinary single-layer and the double-layers rectangular image NRD guide,” Int. J. Commun. Antenna Propag., Vol. 6, No. 2, p. 108-110, 2016. DOI: https://doi.org/10.15866/irecap.v6i2.8325.

Гутцайт, Э. М. “Типы волн в Н-образном металлодиэлектрическом волноводе,” Радиотехника и электроника, № 2, С. 310–320, 1962.

Шестопалов, В. П.; Литвиненко, Л. Н.; Масалов, С. А.; Сологуб, В. Г. Дифракция волн на решетках. Харьков: Изд-во Харьк. ун-та, 1973. 273 c.


Метрики статей

Загрузка метрик ...

Metrics powered by PLOS ALM





© Известия высших учебных заведений. Радиоэлектроника, 2004–2019
При копировании активная ссылка на материал обязательна
ISSN 2307-6011 (Online), ISSN 0021-3470 (Print)
т./ф. +38044 204-82-31, 204-90-41
Условия использования сайта