350 rub
Journal Achievements of Modern Radioelectronics №2 for 2013 г.
Article in number:
Characteristics of microstrip patch antennas with heat resistance cover of hypersonic aircraft
Authors:
А.A. Ovodenko, A.R. Bestugin, V.N. Krasyuk, M.B. Ryzhikov
Abstract:
A surface of hypersonic aircraft is very hot by flight with hypersonic velocity. Aircraft must have a thermal protection coating. In this article are presented the results of comparison of modern heat resistance covers. The principals of heat removal and the main requirements of the coatings for antennas considered. The possibility of using two-layer coating to protect the microstrip patch antennas was analyzed. The inner layer of the coating is made by using of carbon-carbon composite materials with high emissivity in the infrared by heating. The outer layer is a ceramic coating, which protects against oxidation and mechanical damage. This coating allows the use microstrip path antennas and arrays by accommodation in some areas the surface of hypersonic aircraft with heating to 1100 °C. Method of calculating the basic parameters of microstrip path antennas with two-layer dielectric cover has been developed. The calculation results showed that the size of the resonant covered antenna is less than path without cover. The width of the main beam, the loss of coherence in the resistance and the input impedance at the edge is greater than parameters of the uncoated microstrip patch. Recommendations for the choice of parameters and materials for the design of microstrip antennas with two-layer heat resistance cover have been proposed.
Pages: 9-14
References
  1. Джерелейко Р. Гиперзвуковые прототипы Соединенных штатов // www.topwar.ru /9188-giperzvukovye-prototipy-soedinennyh-shtatov.html
  2. Ткаченко Л.А., Шаулов А.Ю., Берлин А.А. Жаропрочные углеродные материалы // Все материалы. Энциклопедический справочник. 2011. №6. С. 43-49.
  3. Геращенко О.А., Еремина А.К., Лах В.И. Температурные измерения. Справочник. Киев: Наукова думка. 1989.
  4. Патент РФ 2168557. Способ формирования покрытий на основе пиролитического нитрида кремния-бора / А.У. Мур// http://ru-patent.info/21/65-69/2168557.html
  5. Патент РФ 2154122. Композиционный жаростойкий и жаропрочный материал / Б.А. Гнесин, Б.М. Эпельбаум, П.А. Гуржиянц// http://www.ru-patent.info/21/50-54/2154122.html
  6. Оводенко А.А.,Красюк В.Н., Бестугин А.Р. и др.Использование микрополосковых антенн в условиях аэродинамического нагрева // Журнал Радиоэлектроники, электронный журнал. 2012. № 2. http://jre.cplire.ru/iso/feb12/index.html.
  7. Munson R.E. Conformal Microstrip Antennas// Microwave Journal. Mar. 1988. Р. 91-109.
  8. Lo Y.T., Solomon D., Richards W.F.Theory and experiment on microstrip antennas // IEEE Trans Antennas and Propagation. 1982. V. AP-30. № 6. Р. 1191-1196.
  9. Железнякова А.Л., Суржиков С.Т. Численное моделирование гиперзвукового обтекания модели летательного аппарата X-43 // Физико-химическая кинетика в газовой динамике, электронный журнал. 2011. № 2. www.chemphys.edu.ru/pdf/2011-02-01-030.pdf
  10. Dafalla Z.I., Kuan T.Y., Abdel Rahman A.M., and Sudhakar S.C. Design of rectangular Microstrip patch antenna at 1GHz // RF and Microwave Conference. 5-6 October 2004. Malaysia. Р. 145-149
  11. RO3000®, RO3200-series and RO3730 - High Frequency Laminates (PTFE/Ceramic), http://www.rogerscorp.com/acm/products/15/RO3000-and-RO3200-series-High-Frequency-Laminates-PTFE-Ceramic.aspx
  12. Гарин Б.М., Мериакри В.В., Мурмужев Б.А. и др. Спектральные свойства композитов на основе углеродных нанотрубок и полипропилена в миллиметровом и сан-тиметровом диапазонах электромагнитных волн // Cб. докл. 3 Всеросс. конф. «Радиолокация и радиосвязь».
    М.: ИРЭ им. В.А.Котельникова РАН. 26-30 октября 2009. С. 202-208.
  13. Скворцов А.М.,Дышловенко С.С., Погумирский М.В. и др.Некоторые свойства кремниевых структур, полученных лазерным микроструктурированием // Изв. вузов. Приборостроение. 2008. Т. 51.№ 10. С.79-84.
  14. Malathi P., Kumar R. Effects of Superstrates on the Resonant frequency of rectangular microstrip antennas // Microwave and Optical Tech. Letters.V. 49. № 12. Dec. 2007. Р. 2946-50.
  15. Malathi P., Kumar R. On the Design of Multilayer Circular Microstrip Antenna using Artificial Neural Networks // International Journal of Recent Trends in Engineering. V. 2. № 5. November 2009. Р. 70-74.