Електродинамічні характеристики полів двох ортогональних пар синфазно збуджених імпедансних диполів, розташованих паралельно до квадратного екрана
DOI:
https://doi.org/10.20535/S0021347023080034Ключові слова:
антена, імпедансний диполь, квадратний екран, дифраговане поле, діаграма спрямованості, коефіцієнт еліптичності, поверхневий імпеданс, поляризаціяАнотація
У рамках методу рівномірної геометричної теорії дифракції розв'язуються тривимірні векторні задачі дифракції полів двох паралельних імпедансних диполів і двох ортогональних пар таких диполів, розташованих паралельно до ідеально провідного екрана прямокутної форми, на крайках екрана. Використовуються рівномірні асимптотичні вирази для дифрагованих полів, збуджених полем диполя на краю ідеально провідної напівплощини, і наближенні асимтотичні вирази для розподілу струму тонкого горизонтального імпедансного диполя, розташованного над ідеально провідною нескінченною площиною. Розроблено швидкодіючі обчислювальні програми для визначення поверхневих імпедансів пар диполів, розташованих над екраном, за умови створення резонансного або кругополяризованого у напрямку нормалі до екрана випромінювання. Для синтезу кругової поляризації поля у напрямку нормалі до екрана і одночасно осьової симетрії діаграм спрямованості (ДС) запропоновано використовувати дві пари синфазно збуджених імпедансних диполів з ортогональною орієнтац та різними відповідними поверхневими імпедансами. Доведено, що ДС за потужністю поля резонансного і кругополяризованого чотиривібраторних випромінювачів, розташованих на відстані чверті довжини робочої хвилі антени над квадратним екраном зі стороною 1,2 довжини хвилі і відстані між паралельними диполями 0,51 довжини хвилі, мають осьову симетрію в секторі кутів спостереження ±45° до відносних рівнів –12 дБ. Головні пелюстки ДС за ортогональними компонентами поля в головних площинах спостереження збігаються до відносного рівня –20 дБ у секторі кутів ±70° від нормалі до екрана. При цьому у разі кругополяризованого випромінювача значення коефіцієнта еліптичності не менше 0,9. Розраховані ДС верифіковано за комерційною програмою Feko.
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.
Y. B. Karandikar, “Pattern studies of two parallel dipoles above ground plane in eleven configuration as feed for reflector antenna,” IEEE Antennas Wirel. Propag. Lett., vol. 9, pp. 558–561, 2010, doi: https://doi.org/10.1109/LAWP.2010.2051657.
H. Huang, X. Li, S. Liu, Y. Liu, “A new method of antenna height reduction based on half-sized full-wave dipole,” IEEE Trans. Antennas Propag., vol. 71, no. 8, pp. 6936–6940, 2023, doi: https://doi.org/10.1109/TAP.2023.3274291.
H. Huang, X. Li, Y. Liu, “A wideband directional antenna based on hybrid mode dipole,” IEEE Trans. Antennas Propag., vol. 71, no. 9, pp. 7615–7619, 2023, doi: https://doi.org/10.1109/TAP.2023.3298135.
M. Seki, K. Cho, “A design of dual-band dipole antenna with reflector and FSR using genetic algorithm,” in 2020 International Symposium on Antennas and Propagation (ISAP), 2021, pp. 479–480, doi: https://doi.org/10.23919/ISAP47053.2021.9391217.
J. Tamura, H. Arai, “Reflector backed dipole antenna array employing side reflectors for null depth improvement,” in 2021 IEEE International Symposium on Antennas and Propagation and USNC-URSI Radio Science Meeting (APS/URSI), 2021, pp. 717–718, doi: https://doi.org/10.1109/APS/URSI47566.2021.9703736.
P. Ramanujam, V. Prasad, K. Arunachalam, “Design of reflector based dipole antenna for sub-6GHz 5G applications,” in 2022 IEEE Microwaves, Antennas, and Propagation Conference (MAPCON), 2022, pp. 1661–1665, doi: https://doi.org/10.1109/MAPCON56011.2022.10047069.
L.-H. Ye, L. Yuanjun, D.-L. Wu, “Dual-wideband dual-polarized dipole antenna with T-shaped slots and stable radiation pattern,” IEEE Antennas Wirel. Propag. Lett., vol. 21, no. 3, pp. 610–614, 2022, doi: https://doi.org/10.1109/LAWP.2021.3139454.
L. Pollayi, D. R. Krishna, “Design and analysis of wideband cross dipole antenna with bent arms for base station applications,” Prog. Electromagn. Res. C, vol. 139, pp. 119–127, 2024, doi: https://doi.org/10.2528/PIERC23061104.
L. T. C. Ha, S. X. Ta, N. X. Quyen, N. K. Kiem, D.-N. Chien, “High-isolation wide-beam dual-polarized antenna utilizing symmetrical feeding,” Prog. Electromagn. Res. M, vol. 111, pp. 53–63, 2022, doi: https://doi.org/10.2528/PIERM22050201.
Н. П. Єлісєєва, М. М. Горобець, Дифракція Випромінювання Дротової Антени На Прямокутних і Куткових Екранах. Харків: ХНУ імені В. Н. Каразіна, 2009.
J. B. Keller, “Geometrical theory of diffraction,” J. Opt. Soc. Am., vol. 52, no. 2, p. 116, 1962, doi: https://doi.org/10.1364/JOSA.52.000116.
В. А. Боровиков, Б. Е. Кинбер, Геометрическая Теория Дифракции. Москва: Связь, 1978.
Р. Г. Куюмджан, П. Г. Патхак, “Равномерная геометрическая теория дифракции на идеально проводящей поверхности с ребром,” ТИИЭР, vol. 62, no. 11, pp. 1148–1161, 1974.
P. Pathak, “High frequency techniques for antenna analysis,” Proc. IEEE, vol. 80, no. 1, pp. 44–65, 1992, doi: https://doi.org/10.1109/5.119566.
N. N. Gorobets, N. P. Yeliseyeva, “Electrodynamic characteristics of a four-vibrator radiator with a square screen,” J. Commun. Technol. Electron., vol. 60, no. 5, pp. 454–469, 2015, doi: https://doi.org/10.1134/S1064226915040075.
Ю. В. Вандакуров, “Дифракция электромагнитных волн, испускаемых произвольно ориентированным электрическим или магнитным диполем на идеально проводящей полуплоскости,” Журнал экспериментальной и теоретической физики, vol. 26, no. 1, pp. 3–18, 1954.
S. L. Berdnik, V. Katrich, M. V. Nesterenko, Y. M. Penkin, “Electromagnetic waves radiation by a vibrators system with variable surface impedance,” Prog. Electromagn. Res. M, vol. 51, pp. 157–163, 2016, doi: https://doi.org/10.2528/PIERM16091605.
N. P. Yeliseyeva, A. N. Gorobets, V. A. Katrich, M. V. Nesterenko, “Radiation fields of a system of two impedance crossed vibrators excited in-phase and placed over a rectangular screen,” Prog. Electromagn. Res. B, vol. 77, pp. 71–84, 2017, doi: https://doi.org/10.2528/PIERB17052503.
N. P. Yeliseyeva, S. L. Berdnik, V. A. Katrich, M. V. Nesterenko, “Electrodynamic characteristics of horizontal impedance vibrator located over a finite-dimensional perfectly conducting screen,” Prog. Electromagn. Res. B, vol. 63, pp. 275–288, 2015, doi: https://doi.org/10.2528/PIERB15043003.
Н. Н. Боголюбов, Ю. А. Митропольский, Асимптотические Методы в Теории Нелинейных Колебаний. Москва: Наука, 1974.
M. Born, E. Wolf, Principles of Optics. Oxford: Pergamon Press, 1975.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2023 Вісті вищих учбових закладів. РадіоелектронікаИздатель 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:
- 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.
- 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.
- Право использовать материалы из опубликованной статьи в написанной автором (соавторами) книге, монографии, учебнике, учебном пособии и других научных и научно-популярных изданиях.
- 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.
