Вісті вищих учбових закладів. Радіоелектроніка

До 80-річчя проф. Ф. Ф. Дубровки

Сергій Євстафійович Мартинюк — 2024-07-25

Цей тематичний випуск журналу присвячено 80-річчю з дня народження відомого у світі українського вченого в галузі теорії техніки антен, творця потужної наукової школи антен та пристроїв мікрохвильової техніки світового рівня в Національному технічному університеті України "Київський політехнічний інститут", у якій розроблено і впроваджено у виробництво в інтересах безпеки і оборони України низку унікальних вітчизняних антенних систем для радіолокаційних комплексів, земних станцій супутникового зв'язку та завадозахищеної супутникової навігації, наукового керівника, який підготував 12 кандидатів технічних наук за спеціальністю "Антени та пристрої мікрохвильової техніки" та одного доктора технічних наук, найбільш талановиті з яких працюють на кафедрі радіоінженерії РТФ КПІ ім. Ігоря Сікорського (декан РТФ Мартинюк С.Є., доценти Василенко Д.О., Сушко О.Ю., Пільтяй С.І., інженери І категорії — лауреати Державної премії України Литвин М.М. та Литвин С.М., асистент Саратов Є.М.), заступника Голови антенної асоціації України, Голови/співголови міжнародних конференцій з теорії і техніки антен (ICATT), головного редактора міжнародного журналу "Вісті вищих учбових закладів. Радіоелектроніка", автора понад 250 наукових праць, серед яких більше 30 винаходів та 1 монографія, Заслуженого діяча науки і техніки України, лауреата Державної премії України в галузі науки і техніки, доктора технічних наук, професора Дубровки Федора Федоровича...

Особливості калібрування супутникових РСА із багатопроменевою рефлекторною антеною

Дмитро Олексійович Василенко — 2024-07-25

В роботі розглянута методика внутрішнього калібрування супутникового радару із синтезованою апертурою (РСА) проєкту EOSSAR, побудованого на основі гібридної багатопроменевої офсетної дзеркальної антени із малоелементною рупурною опромінювальною решіткою. Метою процедури внутрішнього калібрування багатоканального супутникового радару Х-діапазону проєкту EOSSAR є досягнення необхідної інструментальної точності радіолокаційних зображень, що потребує отримання високоточної копії зондуючого імпульсу на борту і досягнення ідентичності характеристик приймально-передавальних трактів радару під час зйомки. В роботі теоретично обгрунтовано і проаналізовано складні шляхи проходження сигналів в приймальних і передавальних трактах в ході виконання процедури внутрішнього калібрування раділокаційної апаратури, зокрема для отримання копії зондуючого імпульсу і покращення кореляційної функції при цифровій обробці даних зйомки супутникового РСА на основі багатопроменевих дзеркальних антен.

Спотворення характеристик випробувального компактного стенда для вимiрювання антен при врахуванні реальної конструкції рефлектора з плавно закругленими краями

Ростислав Дубровка — 2024-07-25

У статті представлено результати досліджень спотворень тихої зони QZ (quiet zone), спричинених врахуванням реальних конструктивних артефактів рефлектора з плавно закругленими краями BRE (blended rolled edge), що використовуються на компактних стендах для вимірювання антен CATR (compact antenna test ranges). Незважаючи на ретельні дослідження цього типу рефлекторів в останні роки, мало уваги приділено точним сценаріям, тобто коли характеристики CATR розглядаються для фізично виготовлених рефлекторів. Зазвичай, рефлектори мають фіксовану товщину і кінцеві розміри країв. В результаті, характеристики QZ, передбачені фізичною оптикою і фізичною теорією дифракції (ФО/ФТД), не враховують певні явища, які потенційно можуть вплинути на характеристики CATR. Зазвичай це пов’язано з обмеженнями як власного, так і комерційного програмного забезпечення ФО/ФТД, яке враховує лише незатінені поверхні і, як правило, не враховує повторне випромінювання. Параметрами, на які впливає конкретна механічна реалізація, є бічне і заднє опромінення безехових камер, амплітудні і фазові пульсації в тихій зоні як функції реальної товщини і обрізаних країв рефлектора BRE, які знаходяться в області глибокої тіні. Тому ця стаття зосереджена на ретельному дослідженні цих артефактів, де використано комерцiйний повнохвильовий тримiрний електромагнiтний розв’язувач CEM (Computational ElectroMagnetic), що розбиває весь об’єм на часткові елементи i вирішує задачу методом моментів.

Властивості дво- та чотирикоміркових метаматеріальних модулів на основі подвійних стрічок Мебіуса

Вадим Іванович Слюсар — 2024-07-25

У статті продовжено дослідження нового типу метаматеріальних комірок, в основі яких лежать подвійні стрічки Мебіуса, які є математичними конструкціями з унікальними властивостями, такими як неорієнтованість та однобічність. Автори дослідили різні варіанти конструкцій, які використовують варіації дизайну та параметрів метаматеріальної комірки. Через складність опису взаємодії між неевклідовою геометрією метаматеріальних комірок та радіохвилями, для аналізу запропонованих конструкцій застосовано методи чисельного моделювання. Дослідження зосереджено на оцінці та порівнянні запропонованих метаматеріальних комірок на основі двох характеристик: діелектричної проникності та магнітної проникності як функцій частоти. Ці параметри є важливими для визначення ефективності комірок та їх потенційних застосувань.

Виявлено, що об’єднання декількох комірок з кільцями на основі подвійних стрічок Мебіуса в одному блоці забезпечує більший ступінь свободи для оптимізації властивостей таких конструкцій порівняно з використанням окремих метакомірок. Попередні дослідження також продемонстрували переваги використання декількох комірок, особливо коли вони розташовані за певною схемою для досягнення бажаних властивостей. Крім того виявлено, що найкращі властивості не обов’язково пов’язані з монолітними блоками з однотипними комірками. Замість цього, комбінування кілець з різними напрямками обертання і орієнтації вирізів призвело до кращих характеристик. Ці результати свідчать про великий потенціал використання таких блоків для створення одношарових або багатошарових метапокриттів, які покривають поверхні будь-якої конфігурації та розміру. Це дослідження надає цінну інформацію про конструкцію та оптимізацію метаматеріальних комірок на основі подвійних стрічок Мебіуса, які можуть мати широкий спектр застосувань у таких галузях, як телекомунікації, акумулювання енергії та сенсорика.

Керована патч-антена аксіальної топології з квазі-фрактальною субструктурою

Сергій Олександрович Погарський — 2024-07-25

В роботі представлено результати чисельного моделювання основних електродинамічних характеристик керованої планарної антени з гібридною топологією, що містить незамкнутий кільцевий мікросмужковий резонатор, дисковий мікросмужковий резонатор із квазі-фрактальною внутрішньою структурою, і керований напівпровідниковий елемент. Для чисельного моделювання використано комплексний підхід, що включає метод напіввідкритого резонатора і метод скінченних елементів (МСЕ). Використовувалася реалізація МСЕ в комерційному пакеті ANSYS HFSS. Наявність квазі-фрактальної субструктури дала змогу реалізовувати додаткову частотну селекцію.

Широкосмугова антенна решітка Ku-діапазону з коловою поляризацією

Олександр Юрійович Сушко — 2024-07-25

В роботі запропонована 4-х елементна антенна решітка з коловою поляризацією Ku-діапазону для супутникового зв’язку. Продемонстрована схема живлення одиничних елементів для розширення смуги робочих частот антенної решітки. Проведені лабораторні вимірювання характеристик випромінювання та узгодження експериментального зразку антенної решітки. Діапазон робочих частот становить 10,7–12,75 ГГц з коефіцієнтом відбиття не більше –15 дБ, та 14–14,5 ГГц з коефіцієнтом відбиття не більше –20 дБ. Коефіцієнт еліптичності не перевищує 6 дБ.