Оптимізація характеристик випромінювання лінійної фокусуючої решітки напівпрозорих дзеркал
DOI:
https://doi.org/10.20535/S0021347023090030Ключові слова:
фокусуюча лінійна решітка, квазіоптичні умови, коефіцієнт відбивання та проходження, ДС, варіаційна постановка, випромінювання частот ГГц діапазонуАнотація
Стаття присвячена оптимізації характеристик випромінювання лінійної фокусуючої решітки, яка складається із сукупності напівпрозорих похилих елементів (дзеркал), джерела збудження, і кінцевого непрозорого дзеркала. Геометрія решітки задовольняє квазіоптичні умови, а нахил дзеркал задається таким чином, що решітка дозволяє фокусувати розсіяне поле в зоні Френзеля і в дальній зоні. Формування діаграми спрямованості (ДС), близької до заданої, чи забезпечення максимуму випромінювання в задану область кутових координат відбувається за рахунок вибору коефіцієнтів відбивання та проходження напівпрозорих елементів решітки. Для забезпечення цих вимог формулюється варіаційна постановка оптимізаційної задачі. Максимізація відповідних функціоналів відбувається чисельно методами послідовних наближень. Числові експерименти демонструють високу точність виконання вимог до характеристик випромінювання, це підтверджується також експериментальними даними.
Посилання
N. N. Voitovich, V. V. Semyonov, “On the forming the fields of the prescribed structure,” Radiotech. Electron., vol. 13, no. 7, pp. 1213–1221, 1968.
N. N. Voitovich, V. V. Semyonov, “Quasioptical lines – fiders,” Radiotech. Electron., vol. 156, no. 4, pp. 697–704, 1970.
О. О. Булацик, Н. Н. Войтович, Б. З. Каценеленбаум, Ю. П. Тополюк, Проблеми Фазової Оптимізації. Застосування в Теорії Хвильового Поля. Київ: Наукова думка, 2012.
K. Klem-Musatov, H. C. Hoeber, T. J. Moser, M. A. Pelissier, Classical and Modern Diffraction Theory. Society of Exploration Geophysicists, 2016.
A. V. Osipov, S. A. Tretyakov, Modern Electromagnetic Scattering Theory with Applications. Wiley, 2017, doi: https://doi.org/10.1002/9781119004639.
P. Y. Ufimtsev, Fundamentals of the Physical Theory of Diffraction. Wiley, 2014, doi: https://doi.org/10.1002/9781118753767.
P. H. Pathak, G. Carluccio, M. Albani, “The uniform geometrical theory of diffraction and some of its applications,” IEEE Antennas Propag. Mag., vol. 55, no. 4, pp. 41–69, 2013, doi: https://doi.org/10.1109/MAP.2013.6645140.
G. Apaydin, F. Hacivelioglu, L. Sevgi, W. B. Gordon, P. Y. Ufimtsev, “Diffraction at a rectangular plate: First-order PTD approximation,” IEEE Trans. Antennas Propag., vol. 64, no. 5, pp. 1891–1899, 2016, doi: https://doi.org/10.1109/TAP.2016.2536171.
A. Becker, V. Hansen, “A hybrid method combining the multitemporal resolution time-domain method of moments with the time-domain geometrical theory of diffraction for thin-wire antenna problems,” IEEE Trans. Antennas Propag., vol. 54, no. 3, pp. 953–960, 2006, doi: https://doi.org/10.1109/TAP.2006.869906.
N. N. Voitovich, Y. N. Kazantsev, V. P. Tkachuk, “Creating a given radiation pattern by quasioptical line,” Radiotech. Electron., vol. 29, no. 6, pp. 1023–1028, 1984.
M. I. Andriychuk, V. P. Tkachuk, “Three-dimensional model of a focusing and radiating antenna array,” J. Math. Sci., vol. 277, no. 1, pp. 133–144, 2023, doi: https://doi.org/10.1007/s10958-023-06821-3.
A. D. Shatrow, A. D. Chuprin, A. N. Sivov, “Constructing the phase converters consisting of arbitrary number of translucent surfaces,” IEEE Trans. Antennas Propag., vol. 43, no. 1, pp. 109–113, 1995, doi: https://doi.org/10.1109/8.366360.
Y. Wang, X.-X. Yang, G.-N. Tan, S. Gao, “Study on millimeter-wave SIW rectenna and arrays with high conversion efficiency,” IEEE Trans. Antennas Propag., vol. 69, no. 9, pp. 5503–5511, 2021, doi: https://doi.org/10.1109/TAP.2021.3060120.
N. N. Voitovich, M. I. Andriychuk, “Transformation of field in regular waveguide via phase correctors,” in 2007 XIIth International Seminar/Workshop on Direct and Inverse Problems of Electromagnetic and Acoustic Wave Theory, 2007, pp. 63–66, doi: https://doi.org/10.1109/DIPED.2007.4373575.
M. I. Andriychuk, Antenna Synthesis through the Characteristics of Desired Amplitude. Newcastle, UK: Cambridge Scholars Publishing, 2019.
M. Andriychuk, V. Tkachuk, “3D radiating and focusing antenna system,” in 2021 IEEE 26th International Seminar/Workshop on Direct and Inverse Problems of Electromagnetic and Acoustic Wave Theory (DIPED), 2021, pp. 23–27, doi: https://doi.org/10.1109/DIPED53165.2021.9552286.
O. O. Bulatsyk, B. Z. Katsenelenbaum, Y. P. Topolyuk, N. N. Voitovich, Phase Optimization Problems. Wiley, 2010, doi: https://doi.org/10.1002/9783527629824.
R. L. Haupt, “Antenna arrays in the time domain: An introduction to timed arrays,” IEEE Antennas Propag. Mag., vol. 59, no. 3, pp. 33–41, 2017, doi: https://doi.org/10.1109/MAP.2017.2686082.
Е. И. Нефедов, А. Н. Сивов, Электродинамика Периодических Структур. Москва: Наука, 1977.
R. A. Valitov, S. F. Dyubko, V. V. Kamyshan, Techniques of Submillimeter Waves. Moscow: Sov. Radio, 1969.
H. Li, X. He, X. Chen, Y. Fang, Q. Fang, “Wi-motion: A robust human activity recognition using WiFi signals,” IEEE Access, vol. 7, pp. 153287–153299, 2019, doi: https://doi.org/10.1109/ACCESS.2019.2948102.
##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.
