350 rub
Journal Antennas №3 for 2011 г.
Article in number:
Mathematical Modeling of the Emitter Located on the Conducting Conical Surface
Authors:
E.V. Ovchinnikova, S.G. Kondratieva
Abstract:
Navigation systems for new generation aircraft need antennas without worsening aerodynamic characteristics. Recent airborne antennas had the form of dipole and slot radiators. This paper considers possible ways to realize an array of microstrip radiators with omnidirectional pattern in azimuth. This array named RAA and placed on conical conducting surface, and the problem of RAA synthesis is solved in the paper for kR>> 100. Modeling of radiation pattern for microstrip radiator on conducting conical surface performed by both rigorous electrodynamics and numerical computation. The result of modeling is plotted in Fig.6. Synthesis of RAA construction is another problem requiring search of amplitude and phase distributions and element positions on aperture considering given number of patches in a ring. Possible solutions are illustrated in Fig.11. Excitation RAA patches with currents of equal amplitudes and different phases exhibits practically uniform radiation pattern within coverage area if element spacing are less than half-wavelength (Fig.15). Certain applications need array element spacing much bigger than half-wavelength. Corresponding radiation patterns are depicted in Fig.4. When element spacing d~33λ it is reasonable using parallel distribution system with in phase excitation and independent beamforming of separate beams. Thus, omnidirectional microstrip RAA with desired radiation pattern is synthesized. The possibility of obtaining almost uniform pattern throughout the scan sector by parallel excitation and independent beamforming of separate beams is shown. Specifications for design feeding system in digital beamforming are defined.
Pages: 57-68
References
  1. Фейнберг Е. Радиотехника. Т. 11947. С. 5.
  2. Потехин А. И. Некоторые задачи дифракции электромагнитных волн. волн. М.: Сов. радио. 1948, С. 135.
  3. Фок В. А. Проблемы дифракции и распространения электромагнитных волн. М.: Сов. радио. 1970. С. 520.
  4. Воскресенский Д. И., Степаненко В. И., Филиппов  В. С. и др. Устройства СВЧ и антенны. Проектирование ФАР / под ред. Д. И. Воскресенского. Изд. 3-е. М.: Радиотехника. 2003.
  5. Морс Ф. М., Фешбах Г. Методы теоретической физики. Т. 1. М. 1958.
  6. Ландау, Л. Д., Лифшиц, Е. М. Гидродинамика. Изд. 4-е. М.: Наука. 1988.
  7. Ламб Г.Гидродинамика. М. - Л.: Гос. из-во технико-теоретической литературы. 1947.
  8. Марков Г. Т., Чаплин А. Ф.Возбуждение электромагнитных волн. М.: Радиои связь. 1983.
  9. Звягинцев А. А., Батраков Д. О. Дифракция на эллиптическом импедансном цилиндре // Изв. вузов. Радиофизика. 1989. Т. 32. № 9. С. 1125-1131.
  10. Osipov, A., Hongo, K., Kaayashi, H., High-frequency scattering of an oblique incident plane electromagnetic wave by an impedance cylinder // AP-2000. Davos.
  11. Switzerland. April, 2000. AdvancedTechnicalProgramms. P. 8.
  12. Пресс А. А. Влияние проводимости эллиптического цилиндра на структуру поля электрического вибратора, параллельного его оси // Труды Гос. НИИ радио. 1988. № 3. С. 47-51.
  13. Габриэльян Д. Д., Звездина М. Ю., Костенко П. И. Влияние импедансной поверхности цилиндра на характеристики излучения // Эл. журнал «Журнал радиоэлектроники». 2000. №2. http://jre.cplire.ru/win/feb00/5/text.html
  14. Воскресенский Д. И., Пономарев Л. И., Филиппов В. С.Выпуклые сканирующие антенны. М.: Сов. радио. 1978.
  15. Вайнштейн Л. А. Электромагнитные волны. М.: Сов. радио. 1957.
  16. Воскресенский Д. И. Антенны сверхвысоких частот. Конспект лекций. Ч. 1. М.: МАИ. 1971.
  17. Проблемы антенной техники / под ред. Л. Д. Бахраха, Д. И. Воскресенского. М.: Радио и связь, 1989.
  18. Васильев Е. Н. Возбуждение тел вращения. М.: Радио и связь. 1987.
  19. Дорошенко В. А., Кравченко В. Ф.Возбуждение незамкнутых конических и биконических структур // Электромагнитные волны и электронные системы. 2003. № 6.
  20. Куриляк Д. Б., Назарчук З. Т. Возбуждение осесимметричных электромагнитных колебаний в системе из соосных конечного и усеченного конусов с различными углами раскрыва // Радиофизика и радиоастрономия. 2002. Т. 7. № 1.
  21. Doroshenko, V. A., Kravchenko, V. F., and Pustovoit V. I., Meler-Fock transformations in problems of wave diffraction on unclosed structures in the time region // Doklady Physics. 2005. V. 50. №11. P. 560-564.
  22. Дорошенко В. А., Кравченко В. Ф. Парные сумматорные и сингулярные интегральные уравнения в задачах рассеяния электромагнитных волн на незамкнутых конических структурах // Дифференциальные уравнения. 2003. Т. 39. № 9. С. 1209-1213.
  23. Дорошенко В. А., Артюх А. В.Математическое моделирование процесса импульсного возбуждения сверхширокополосной антенны // Украинский математический конгресс - 2009.
  24. Анго А.Математика для электро- и радиоинженеров. М.: Наука. 1964.
  25. Гуревич А. Г.Полые резонаторы и волноводы. М.: Сов. радио. 1952.
  26. Иванов Е. А. Дифракция электромагнитных волн на двух телах. Минск: Наука и техника. 1968.
  27. Воскресенский Д. И., Овчинникова Е. В.Синтез кольцевых концентрических антенных решеток // Труды 13-й Междунар. конф. «СВЧ-техника и телекоммуникационные технологии». Севастополь. Сентябрь 10-14. 2003.
  28. Воскресенский Д. И., Овчинникова Е. В.Синтез кольцевых концентрических антенных решеток // Антенны. 2003. Вып. 03-04 (70-71).
  29. Воскресенский Д. И., Овчинникова Е. В.Синтез кольцевых концентрических антенных решеток // Авионика 2002-2004. Сб. статей / под ред. А. И. Канащенкова. М: Радиотехника. 2005.