Плазменно-диэлектрическая антенна бегущей волны

Автор(и)

  • Артур Николаевич Артеменко Министерство обороны Украины, Україна
  • Владимир Дмитриевич Карлов Харьковский национальный университет Воздушных Сил им. Ивана Кожедуба, Україна
  • Юрий Васильевич Кириченко Национальный научный центр "Харьковский физико-технический институт", Україна
  • Юрий Федорович Лонин Национальный научный центр "Харьковский физико-технический институт", Україна

DOI:

https://doi.org/10.20535/S0021347019110049

Ключові слова:

плазменная антенна бегущей волны, линейная антенна, ограниченная плазма, диаграмма направленности, СВЧ-излучение, поверхностная волна

Анотація

В работе исследована эффективность преобразования поверхностной волны в излучение в продольно неоднородном плазменном цилиндре. Плазма ограничена диэлектрической оболочкой конечной толщины. Используется метод спектрального разложения поля по набору функций, включающему в себя поверхностные и пространственные волны плазменного цилиндра с диэлектрической оболочкой. Получена система интегро-дифференциальных уравнений для коэффициентов разложения, которые определяют амплитуды прошедшей, отраженной и рассеянной волн, а также диаграммы направленности (ДН). Система уравнений решается для сильного продольного изменения плотности плазмы. Вычислены зависимости коэффициентов трансформации энергии поверхностной волны от градиента плотности плазмы, электрической длины участка неоднородности плазмы, электрического радиуса плазменного цилиндра, диэлектрической проницаемости и толщины диэлектрика. Доля энергии поверхностной волны, которая трансформируется в излучение под острыми углами, может составлять 35%. ДН являются остронаправленными и имеют один лепесток. Максимум излучения приходится на угол в несколько градусов по отношению к направлению распространения поверхностной волны. Ширина лепестка уменьшается, а его положение сдвигается к 0° при увеличении градиента плотности плазмы. Исследовано влияние свойств диэлектрика на характеристики излучения.

Посилання

Rayner, J. P.; Whichello, A. P.; Cheetman, A. D. “Physical characteristics of plasma antennas,” IEEE Trans. Plasma Science, Vol. 32, No. 1, p. 269–281, 2004. DOI: https://doi.org/10.1109/tps.2004.826019.

Истомин, Е. Н.; Карфидов, Д. М.; Минаев, И. М.; Рухадзе, А. А.; Тараканов, B. П.; Сергейчев, К. Ф.; Трефилов, А. Ю. “Плазменный несимметричный вибратор с возбуждением поверхностной волной,” Физика плазмы, Т. 32, № 5, С. 423–435, 2006. URI: https://elibrary.ru/item.asp?id=9221597.

Derendyaev, D. N. “Radiation of a travelling-wave antenna in plasma in the whistler frequency band,” J. Commun. Technol. Electronics, Vol. 62, No. 4, p. 337-345, 2017. DOI: https://doi.org/10.1134/S1064226917040040.

Bogachev, N. N.; Bogdankevich, I. L.; Gusein-zade, N. G.; Rukhadze, A. A. “Surface wave and linear operating mode of a plasma antenna,” Plasma Phys. Rep., Vol. 41, No. 10, p. 792-798, 2015. DOI: https://doi.org/10.1134/S1063780X15100037.

Шевченко, В. В. Плавные переходы в открытых волноводах. Введение в теорию. М.: Наука, 1969, 191 с.

Kirichenko, Yu. V. “Radiation from a plasma layer with a strong longitudinal irregularity,” J. Commun. Technol. Electronics, Vol. 62, No. 12, p. 1215-1223, 2017. DOI: https://doi.org/10.1134/S1064226917110079.

Kirichenko, Yu. V. “Cylindrical plasma antenna with large longitudinal density irregularity,” J. Commun. Technol. Electronics, Vol. 63, No. 5, p. 438-445, 2018. DOI: https://doi.org/10.1134/S1064226918050042.

Кириченко, Ю. В.; Лонин, Ю. Ф.; Онищенко, И. Н. “Плазменная антенна бегущей волны,” Известия вузов. Радиоэлектроника, Т. 54, № 11, С. 35–39, 2011. DOI: https://doi.org/10.20535/s0021347011110057.

Кириченко, Ю. В.; Лонин, Ю. Ф.; Онищенко, И. Н. “СВЧ излучение цилиндрического плазменного столба,” Известия вузов. Радиоэлектроника, Т. 57, № 10, С. 54–60, 2014. DOI: https://doi.org/10.20535/s0021347014100069.

Уолтер, К. Антенны бегущей волны. М: Энергия. 1970, 525 с.

Anderson, T. Plasma Antennas. Norwood Artech House, 2011. 203 p.

##submission.downloads##

Опубліковано

2019-11-24

Як цитувати

Артеменко, А. Н., Карлов, В. Д., Кириченко, Ю. В., & Лонин, Ю. Ф. (2019). Плазменно-диэлектрическая антенна бегущей волны. Вісті вищих учбових закладів. Радіоелектроніка, 62(11), 688–697. https://doi.org/10.20535/S0021347019110049

Номер

Том 62 № 11 (2019)

Розділ

Оригінальні статті

Ліцензія

Авторське право (c) 2019 Известия высших учебных заведений. Радиоэлектроника

Издатель журнала Известия высших учебных заведений. Радиоэлектроника (сокр. "Известия вузов. Радиоэлектроника"), Национальный технический университет Украины "Киевский политехнический институт", учитывает, что доступ автора к его статье является важным как для самого автора, так и для спонсоров его исследований. Мы представлены в базе издателей SHERPA/RoMEO как зеленый издатель (green publisher), что позволяет автору выполнять самоархивирование своей статьи. Однако важно, чтобы каждая из сторон четко понимала свои права. Просьба более детально ознакомиться с Политикой самоархивирования нашего журнала.

Политика оплаченного открытого доступа POA (paid open access), принятая в журнале, позволяет автору выполнить все необходимые требования по открытому доступу к своей статье, которые выдвигаются институтом, правительством или фондом при выделении финансирования. Просьба более детально ознакомиться с политикой оплаченного открытого доступа нашего журнала (см. отдельно).

Варианты доступа к статье:

1. Статья в открытом доступе POA (paid open access)

В этом случае права автора определяются лицензией CC BY (Creative Commons Attribution).

2. Статья с последующим доступом по подписке

В этом случае права автора определяются авторским договором, приведенным далее.

  • Автор (каждый соавтор) уступает Издателю журнала «Известия высших учебных заведений. Радиоэлектроника» НТУУ «КПИ» на срок действия авторского права эксклюзивные права на материалы статьи, в том числе право на публикацию данной статьи издательством Аллертон Пресс, США (Allerton Press) на английском языке в журнале «Radioelectronics and Communications Systems». Передача авторского права охватывает исключительное право на воспроизведение и распространение статьи, включая оттиски, переводы, фото воспроизведения, микроформы, электронные формы (он- и оффлайн), или любые иные подобные формы воспроизведения, а также право издателя на сублицензирование третьим лицам по своему усмотрению без дополнительных консультаций с автором. При этом журнал придерживается Политики конфиденциальности.
  • Передача прав включает право на обработку формы представления материалов с помощью компьютерных программам и систем (баз данных) для их использования и воспроизводства, публикации и распространения в электронном формате и внедрения в системы поиска (базы данных).
  • Воспроизведение, размещение, передача или иное распространение или использование материалов, содержащихся в статье должно сопровождаться ссылкой на Журнал и упоминанием Издателя, а именно: название статьи, имя автора (соавторов), название журнала, номер тома, номер выпуска, копирайт авторов и издателя "© Национальный технический университет Украины "Киевский политехнический институт"; © автор(ы)".
  • Автор (каждый соавтор) материалов сохраняет все права собственника материалов, включая патентные права на любые процессы, способы или методы и др., а также права на товарные знаки.
  • Издатель разрешает автору (каждому соавтору) материалов следующее:
  1. Право пользоваться печатными или электронными вариантами материалов статьи в форме и содержании, принятыми Издателем для публикации в Журнале. Подробнее см. политики Оплаченного открытого доступа, подписки и самоархивирования.
  2. Право бесплатно копировать или передавать коллегам копию напечатанной статьи целиком или частично для их личного или профессионального использования, для продвижения академических или научных исследований или для учебного процесса или других информационных целей, не связанных с коммерческими целями.
  3. Право использовать материалы из опубликованной статьи в написанной автором (соавторами) книге, монографии, учебнике, учебном пособии и других научных и научно-популярных изданиях.
  4. Право использовать отдельные рисунки или таблицы и отрывки текста из материалов в собственных целях обучения или для включения их в другую работу, которая печатается (в печатном или электронном формате) третьей стороной, или для представления в электронном формате во внутренние компьютерные сети или на внешние сайты автора (соавторов).
  • Автор (соавторы) соглашаются, что каждая копия материалов или любая ее часть, распространенная или размещенная ими в печатном или электронном формате, будет содержать указание на авторское право, предусмотренное в Журнале и полную ссылку на Журнал Издателя.
  • Автор (соавторы) гарантирует, что материалы являются оригинальной работой и представлены впервые на рассмотрение только в этом Журнале и ранее не публиковались. Если материалы написаны совместно с соавторами, автор гарантирует, что проинформировал их относительно условий публикации материалов и получил их подписи или письменное разрешение подписываться от их имени.
  • Если в материалы включаются отрывки из работ или имеются указания на работы, которые охраняются авторским правом и принадлежат третьей стороне, то автору необходимо получить разрешение владельца авторских прав на использование таких материалов в первом случае и сделать ссылку на первоисточник во втором.
  • Автор гарантирует, что материалы не содержат клеветнических высказываний и не посягают на права (включая без ограничений авторское право, права на патент или торговую марку) других лиц и не содержат материалы или инструкции, которые могут причинить вред или ущерб третьим лицам. Автор (каждый соавтор) гарантирует, что их публикация не приведет к разглашению секретных или конфиденциальных сведений (включая государственную тайну). Подтверждением этого является Экспертное заключение (см. перечень документов в Правила для авторов).
  • Издатель обязуется опубликовать материалы в случае получения статьей положительного решения редколлегии о публикации на основании внешнего рецензирования (см. Политика рецензирования).
  • В случае публикации статьи на английском языке в журнале «Radioelectronics and Communications Systems» (Издатель: Аллертон Пресс, США, распространитель Springer) автору (соавторам) выплачивается гонорар после выхода последнего номера журнала года, в котором опубликована данная статья.
  • Документ Согласие на публикацию, который подают русскоязычные авторы при подаче статьи в редакцию, является краткой формой данного договора, в котором изложены все ключевые моменты настоящего договора и наличие которого подтверждает согласие автора (соавторов) с ним. Аналогичным документом для англоязычных авторов является Copyright Transfer Agreement (CTA), предоставляемый издательством Allerton Press.
  • Настоящий Договор вступает в силу в момент принятия статьи к публикации. Если материалы не принимаются к публикации или до публикации в журнале автор (авторы) отозвал работу, настоящий Договор не приобретает (теряет) силу.