Петлевые плазменные и металлические антенны для мобильных объектов

Автор(и)

  • Виктор Владимирович Овсяников журнал "Известия вузов. Радиоэлектроника", Україна https://orcid.org/0000-0003-4356-2858
  • Сергей В. Бухаров Днепропетровский национальный университет, Україна https://orcid.org/0000-0001-8714-1241
  • С. Н. Мороз Государственное высшее учебное заведение "Национальный горный университет", Україна

DOI:

https://doi.org/10.20535/S0021347014030030

Ключові слова:

плазменная антенна, ПА, петлевая плазменная антенна, металлическая антенна, плотность заряженных частиц в ПА, температура плазмы в ПА, удельная проницаемость ПА, относительная диэлектрическая проницаемость ПА, коэффициент полезного действия ПА

Анотація

Предложен и исследован метод оценки удельной проводимости и относительной диэлектрической проницаемости плазменных антенн с примесью ртути в двух различных СВЧ диапазонах. На основании полученных данных удельной проводимости и относительной диэлектрической проницаемости выполнены расчеты радиотехнических параметров КСВН и КПД путем моделирования и расчета антенн в программной среде FEKO методом интегрального уравнения и методом моментов с учетом и без учета влияния примеси ртути. Для сравнения с плазменными антеннами рассмотрены характеристики подобных металлических антенн. Отмечено значительное различие характеристик. Сравнение результатов расчета КСВН плазменных антенн с экспериментальными данными показало приемлемое согласование. Это свидетельствует о правильном подходе к заданию исходных данных по параметрам плазмы и правильном компьютерном моделировании плазменных антенн в СВЧ диапазоне. Исследованы радиотехнические характеристики петлевой плазменной антенны Г-образной конструкции, изогнутой с целью уменьшения аэродинамического сопротивления при установке на мобильных объектах. Рекомендуется снижать массу ртути, вводимой в плазменные антенны для улучшения экологической обстановки. Предложенный метод может быть использован для учета влияния других примесей, вводимых в плазменные антенны.

Посилання

Jenn D. C. Plasma antennas: Survey of Techniques and the Current State of the Art / D. C. Jenn ; Naval Postgraduate School, prepared for SPAWAR PMW 189. — San Diego, CА, USA, 2003. — 27 p.

Pat. 6,369,763 USA. Reconfigurable Plasma Antenna / Elwood G. Norris, Ted Anderson, Igor Alexeff. — April 9, 2002.

Pat. 6,876,330 В2 USA. Reconfigurable Antennas / Igor Аlexeff, Ted Anderson, E. G. Norris. — April 5, 2005.

Pat. 1,309,031 USA. Aerial Conductor for Wireless Signaling and Other Purposes / J. Hettinger. — July 8, 1919.

Pat. 1,790,153 USA. Plasma Tube Pressures. — January 27, 1931.

Alexeff I. The plasma antenna — now you see it, now you don’t / I. Alexeff // Radiophysics, Electronics, Photonics and Biophysics : XI Kharkiv Young Scientists Conf., 2011, Kharkiv, Ukraine. — Kharkiv, 2011.

Morrow I. L. The contribution of J.R. James to dielectric rod and other novel antennas / I. L. Morrow, P. S. Hall, J. S. Dahele / Antennas and Propagation : Second European Conf., EuCAP 11–16 Nov. 2007, Edinburg, UK : proc. — Edinburg, 2007. — P. 1–4.

Plasmas as antennas: Theory, experiment, and applications / G. G. Borg, J. H. Harris, N. M. Martin, D. Thorncraft, R. Milliken, D. G. Miljak, B. Kwan, T. Ng, J. Kircher // Phys. Plasmas. — May 2000. — Vol. 7, No. 5. — P. 2198. — DOI : http://dx.doi.org/10.1063/1.874041">http://dx.doi.org/10.1063/1.874041.

Experimental and theoretical investigation on plasma antenna / E. Vecchioni, G. Cerri, P. Russo, V. M. Primiani // XXIX General Assembly of the Int. Union of Radio Science : Chicago, Illinois, USA 2008 : proc. — Chicago, 2008. — P. 222-1–222-4.

Rajneesh K. Wireless communication capability of a reconfigurable plasma antenna / K. Rajneesh, B. Dhiraj // J. Appl. Phys. — 2011. — Vol. 109, No. 6. — P. 063303. — DOI : http://dx.doi.org/10.1063/1.3564937">http://dx.doi.org/10.1063/1.3564937.

Gutman A. L. Conductor like plasma antenna / A. L. Gutman, A. N. Almaliev, B. G. Katsnelson, M. A. Shelaev // XXVI General Assembly of URSI, Toronto, Cananda : proc. — Toronto, 1999.

Активная плазменная ВЧ-антенна, самосогласованная с источником колебаний / И. М. Минаев, А. А. Рухадзе, К. Ф. Сергейчев, А. Ю. Трефилов // Краткие сообщения по физике ФИАН. — 2005. — № 12. — С. 34.

Плазменный несимметричный вибратор с возбуждением поверхностной волной / Е. Н. Истомин, Д. М. Карфидов, И. М. Минаев, А. А. Рухадзе, B. П. Тараканов, К. Ф. Сергейчев // Физика плазмы. — 2006. — Т. 32, № 5. — С. 423–435.

Гусейн-заде Н. Г. Четвертьволновая вибраторная плазменная приемная антенна / Н. Г. Гусейн-заде, И. М. Минаев, К. З. Рухадзе // XXXVII Междунар. (Звенигородская) конф. по физике плазмы и УТС : 8–12 февраля 2010 : тр. конф. — 2010.

Дементьева О. Б. Низкочастотная плазменная антенна / О. Б. Дементьева // XXXVIII Междунар. (Звенигородская) конф. по физике плазмы и УТС : тр. конф. — 2011.

А.с. № 3566850/09 (044520), СССР. Плазменная антенна / В. В. Овсяников, А. Г. Литвинов, А. М. Маланчук. — H01Q 1/00 : опубл. 24.03.1983.

Овсяников В. В. Широкополосный СВЧ излучатель на основе плазмы газового разряда / В. В. Овсяников // Радиофизика и радиоастрономия. — 2001. — Т. 6, № 3. — С. 261–267. — Режим доступа : http://journal.rian.kharkov.ua/index.php/ra/article/view/885">http://journal.rian.kharkov.ua/index.php/ra/article/view/885.

Research of antennas made of gas plasma on microwave band / Anton Y. Bezpalov, Volodymyr V. Gnatushenko, Viktor V. Ovsyanikov, Volodymyr V. Ovsyanikov, Olexandr V. Reuta, Valerii V. Safonov, Olga A. Sydorenko // Antennas and Propagation : 4th Europ. Conf. EuCAP’2010, 12–16 April 2010, Barcelona, Spain. — Barcelona, 2010. — P. 1–4.

Anderson Т. Plasma Antennas / Т. Anderson. — Artech House, 2011. — 203 p.

Александров А. Ф. Основы электродинамики плазмы : учеб. пособие для вузов / А. Ф. Александров, Л. С. Богданкевич, А. А. Рухадзе ; под. ред. А. А. Рухадзе. — М. : Высш. школа, 1978. — 407 с.

Альвен Г. Космическая электродинамика. Основные принципы / Г. Альвен, К.-Г. Фельтхаммар : пер. с англ. под ред. Л. А. Арцимовича. — 2-е изд. — М. : Мир, 1967. — 260 с.

Паламаренко С. И. Люминесцентные лампы и их характеристики / С. И. Паламаренко // Радиолюбитель–Электрик. — 2001. — № 1. — С. 26.

Миленин В. М. Плазма газоразрядных источников света низкого давления / В. М. Миленин, Н. А. Тимофеев. — Л. : Изд-во Ленинградского университета, 1991. — 240 с.

Гинзбург В. Л. Распространение электромагнитных волн в плазме / В. Л. Гинзбург. — M., 1960. — 552 с.

Дубровский И. М. Справочник по физике / И. М. Дубровский, Б. В. Егоров, К. П. Рябошапка. — К. : Наукова думка, 1986. — 560 с.

Никольский В. В. Электродинамика и распространение радиоволн / В. В. Никольский. — M. : Наука, 1973. — 607 с.

Банков С. Е. Расчет излучаемых структур с помощью FEKO / С. Е. Банков, А. А. Курушин. — М. : ЗАО НПП РОДНИК, 2008. — 246 с.

Опубліковано

2014-03-18

Як цитувати

Овсяников, В. В., Бухаров, С. В., & Мороз, С. Н. (2014). Петлевые плазменные и металлические антенны для мобильных объектов. Вісті вищих учбових закладів. Радіоелектроніка, 57(3), 19–32. https://doi.org/10.20535/S0021347014030030

Номер

Розділ

Оригінальні статті