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

##submission.downloads##

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

Том 63 № 7 (2020)

Розділ

Оригінальні статті

Ліцензія

Авторське право (c) 2020 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.