Метод расчета характеристик излучения двухзеркальных антенн с зеркалами резонансных размеров конечной толщины и проводимости

Автор(и)

  • Олег Ильич Сухаревский Харьковский национальный университет Воздушных Сил им. Ивана Кожедуба, Ukraine https://orcid.org/0000-0002-4607-5361
  • Сергей Вячеславович Нечитайло Харьковский национальный университет Воздушных Сил им. Ивана Кожедуба, Ukraine https://orcid.org/0000-0002-5341-8684
  • Виталий Алексеевич Василец Харьковский национальный университет Воздушных Сил им. Ивана Кожедуба, Ukraine https://orcid.org/0000-0002-3614-559X
  • Ярослав Н. Кожушко Харьковский национальный университет Воздушных Сил им. Ивана Кожедуба, Ukraine https://orcid.org/0000-0002-4229-6757

DOI:

https://doi.org/10.20535/S002134702007002X

Ключові слова:

двухзеркальная антенна, дифракция электромагнитных волн, диаграмма направленности антенны, итерационные методы

Анотація

Представлен метод расчета диаграмм направленности (ДН) двухзеркальных антенных систем, учитывающий электродинамическое взаимодействие между зеркалами и пригодный для использования в резонансном диапазоне длин волн, по отношению к основным размерам зеркал. В основе метода лежит предложенная авторами итерационная процедура. На каждой итерации используется метод расчета рассеяния электромагнитной волны незамкнутыми экранами конечных толщины и проводимости, пригодный для использования в резонансном диапазоне. Указанный метод базируется на применении интегрального уравнения Е-поля, учитывающего приближенные граничные условия Леонтовича на импедансной поверхности, и позволяет учесть реальную толщину и проводимость зеркал антенны. Приведены результаты расчетов ДН двухзеркальных антенн, выполненных по схеме Грегори, для разных размеров апертуры малого зеркала и размещения облучателя, при фиксированном размере большого зеркала. Показаны пути снижения уровня первых боковых лепестков ДН за счет размещения облучателя относительно малого зеркала антенны.

Посилання

C. A. Balanis, Antenna Theory: Analysis and Design. New Jersey: Wiley, 2016, uri: https://www.wiley.com/en-us/Antenna+Theory%3A+Analysis+and+Design%2C+4th+Edition-p-9781118642061.

C. Granet, “Designing axially symmetric cassegrain or gregorian dual-reflector antennas from combinations of prescribed geometric parameters,” IEEE Antennas Propag. Mag., vol. 40, no. 2, pp. 76–81, 1998, doi: https://doi.org/10.1109/74.683545.

R. A. Penchel, S. R. Zang, J. R. Bergmann, F. J. S. Moreira, “Design of wideband omnidirectional dual-reflector antennas in millimeter waves,” IEEE Antennas Wirel. Propag. Lett., vol. 18, no. 5, pp. 906–910, 2019, doi: https://doi.org/10.1109/LAWP.2019.2905602.

K.-B. Kong, H.-S. Kim, R. S. Aziz, S.-O. Park, “Design of offset dual-reflector antennas for improving isolation level between transmitter and receiver antennas,” Prog. Electromagn. Res. C, vol. 57, pp. 193–203, 2015, doi: https://doi.org/10.2528/PIERC15041301.

R. A. Penchel, S. R. Zang, J. R. Bergmann, F. J. S. Moreira, “GO shaping of omnidirectional dual-reflector antennas with arbitrary main-beam direction in elevation plane by connecting conic sections,” Int. J. Antennas Propag., vol. 2018, no. 0, p. 1, 2018, doi: https://doi.org/10.1155/2018/1409716.

R. A. M. Pereira, N. B. Carvalho, J. P. Da Cunha, “Quasi-optical analysis of a double reflector microwave antenna system,” Wirel. Power Transf., vol. 5, no. 2, pp. 75–86, 2018, doi: https://doi.org/10.1017/wpt.2017.19.

M. R. Ahsan, M. T. Islam, Y. Yamada, N. Misran, “Ray tracing technique for shaping a dual reflector antenna system,” Turkish J. Electr. Eng. Comput. Sci., vol. 0, no. 24, pp. 1223–1234, 2016, doi: https://doi.org/10.3906/elk-1311-214.

A. Haddadi, A. Ghorbani, “Distorted reflector antennas: analysis of radiation pattern and polarization performance,” IEEE Trans. Antennas Propag., vol. 64, no. 10, pp. 4159–4167, 2016, doi: https://doi.org/10.1109/TAP.2016.2580157.

E. F. Knott, “Radar cross section,” in Radar Handbook, 3rd ed., M. I. Skolnik, Ed. New York Chicago San Francisco Lisbon London Madrid Mexico City Milan New Delhi San Juan Seoul Singapore Sydney Toronto: McGraw-Hill Education, 2008, pp. 14.1-14.46.

D. D. Ivanchenko, I. O. Sukharevsky, “Backscattering measurements for metallic unclosed spherical screens,” Telecommun. Radio Eng. (English Transl. Elektrosvyaz Radiotekhnika), vol. 69, no. 5, pp. 423–428, 2010, doi: https://doi.org/10.1615/TelecomRadEng.v69.i5.50.

I. O. Sukharevsky, S. V. Nechitaylo, D. D. Ivanchenko, P. N. Melezhik, “Electromagnetic wave scattering by a curved screen of finite thickness,” Telecommun. Radio Eng. (English Transl. Elektrosvyaz Radiotekhnika), vol. 71, no. 5, pp. 413–422, 2012, doi: https://doi.org/10.1615/TelecomRadEng.v71.i5.30.

S. Nechitaylo, V. Orlenko, O. Sukharevsky, V. Vasylets, “Electromagnetic wave scattering by a screen of finite thickness and conductivity,” Telecommun. Radio Eng. (English Transl. Elektrosvyaz Radiotekhnika), vol. 77, no. 16, pp. 1409–1421, 2018, doi: https://doi.org/10.1615/TelecomRadEng.v77.i16.20.

W. V. T. Rusch, P. D. Potter, Analysis of Reflector Antennas, 1st ed. New York: Academic Press, 1970, uri: https://www.elsevier.com/books/analysis-of-reflector-antennas/rusch/978-0-12-603450-9.

S.-W. Lee, P. Cramer, K. Woo, Y. Rahmat-Samii, “Diffraction by an arbitrary subreflector: gtd solution,” IEEE Trans. Antennas Propag., vol. 27, no. 3, pp. 305–316, 1979, doi: https://doi.org/10.1109/TAP.1979.1142096.

A. W. Rudge, The Handbook of Antenna Design, Vol. 1. London: Peter Peregrinus, 1982, uri: https://openlibrary.org/books/OL8292158M/The_Handbook_of_Antenna_Design_Vol._1_(Electromagnetic_Waves_Nos._15_16).

O. I. Sukharevsky, G. S. Zalevsky, V. A. Vasilets, “Modeling of ultrawideband (uwb) impulse scattering by aerial and subsurface resonant objects based on integral equation solving,” in Advanced Ultrawideband Radar: Signals, Targets, and Applications, J. D. Taylor, Ed. Boca Raton: CRC Press, 2016, pp. 213–254.

Опубліковано

2020-07-22

Як цитувати

Сухаревский, О. И., Нечитайло, С. В., Василец, В. А., & Кожушко, Я. Н. (2020). Метод расчета характеристик излучения двухзеркальных антенн с зеркалами резонансных размеров конечной толщины и проводимости. Вісті вищих учбових закладів. Радіоелектроніка, 63(7), 410–420. https://doi.org/10.20535/S002134702007002X

Номер

Розділ

Статті