350 rub
Journal Antennas №12 for 2014 г.
Article in number:
Selection of the dielectric substrate of microstrip antenna in the designing of a miniature antenna
Keywords: antenna-feeder devices spacecraft microstrip antenna dielectric VSWR radiation pattern gain spiral antenna dipole antenna pin antenna
Authors:
V. S. Bocharov - Head of Laboratory, OJSC "NIIEM"
A. G. Generalov - Head of Department, OJSC "NIIEM"
E. V. Gadzhiev - Post-graduate Student, Department of Radiophysics, Antennas and Microwave Technique, Moscow Aviation Institute (National Research University); Senior Research Scientist, OJSC "NIIEM". E-mail: otd24@niiem.ru
Abstract:
At present, there is an active process of miniaturization of the whole space technology, including on-board equipment. The miniaturization process also dealt with on-board antenna-feeder devices. Taking into account a number of features on-board antennas, there is an actual modern task of developing a small-sized, low-profile, reliable, simple and high-tech antenna system for small satellites. To solve this problem the variant to design antenna system by using microstrip antennas as the on-board antennas is offered. Printing technologies are used to manufacture this type of antenna. Thus, they comply with the requirements for on-board antennas of small spacecraft. In this paper, the overview of dielectric substrate to design miniature microstrip antenna is presented. In practice, the variant to design of the antenna system from microstrip antennas for small spacecraft "Ionosphere" is presented. To design a miniature microstrip antenna was chosen dielectric FLAN with dielectric permittivity ε = 10 and loss tangent tgδ = 0,0015. The models parameters of the primary interest such as voltage standing-wave ratio, radiation pattern, and antenna gain were evaluated and optimized during the numerical simulation to satisfy the requirements of technical specifications for antenna system of small spacecraft "Ionosphere".
Pages: 38-43
References

  1. Makridenko L.A., Boyarchuk K.A. Mikrosputniki. Tendenciya razvitiya. Osobennosti rynka i social'noe znachenie. Voprosy e'lektromekhaniki // Trudy VNIIE'M. 2005. T. 102. S. 12-27.
  2. Sevast'yanov N.N., Branec V.N., Panchenko V.A., Kazinskij N.V., Kondranin T.V., Negodyaev S.S. Analiz sovremennykh vozmozhnostej sozdaniya malykh kosmicheskikh apparatov dlya distancionnogo zondirovaniya Zemli / Sb. statej MFTI. 2009. T. 1. № 3. S. 14-22.
  3. Gershenzon V., Karpenko S. Malye sputniki - provokaciya ili perspektivnoe napravlenie - // E'kologiya i zhizn'. 2011. № 12 (121). S. 51-57.
  4. Vinogradov A.Yu., Kabetov R.V., Somov A.M. Ustrojstva SVCh i malogabaritnye antenny: Ucheb. posobie dlya vuzov. M.: Goryachaya liniya - Telekom. 2012.
  5. Gadzhiev E'.V. Puti postroeniya malogabaritnykh, nevystupayushchikh antenno-fidernykh sistem kosmicheskikh apparatov // E'lektronnyj zhurnal «Trudy MAI». 2014. № 76. S. 13.
  6. http://www.moldavizolit.com/rus/products.html (ZAO «Zavod «Moldavizolit»).
  7. http://rodonit. chepetsk.ru/production/fd.html (proizvodstvennoe ob''edinenie «Rodonit»).
  8. http://energo-sfera.com/produktsiya/folgirovannye-svch-materialy (gruppa kompanij «E'nergo-Sfera»).
  9. http://www.rosizolit.ru/folgirovan.php (OOO «Rosizolit»).
  10. http://baltizolit.ru/catalog/folder23 (kompaniya «Baltizolit»).
  11. Veselago V.V. E'lektrodinamika sred s odnovremenno otricatel'nymi ε i μ // Uspekhi fizicheskikh nauk. 1967. T. 92. C. 517-525.
  12. Pendry J., Holden A., Stewart W., Youngs I. Extremly low frequency plasmons in metallic mesostructures // Phys. Rev. Lett. 1996. V. 76. № 25. P. 4773-4776.
  13. Veselago V.G., Vinogradov E.A., Golovanov V.I., Zhukov A.A., Romanov A.A., Kapustyan A.V., Urlichich Yu.M., Lavrishchev V.P. Volnovodnoe rasprostranenie SVCh-izlucheniya v dvukhslojnom metamateriale // Pis'ma v ZhTF. 2011. T. 37. Vyp. 5. S. 57-62.
  14. Bobkov N.I., Parkhomenko N.G. Kompaktnyj sverkhshirokopolosnyj izluchatel' // Materialy I Vseros. konf. «Mikrovolnovaya konferenciya» (27-29 noyabrya 2013 g.). M.: IRE' im. V.A. Kotel'nikova RAN. S. 111-115.
  15. Majboroda D.V., Pogarskij S.A., Saprykin I.I., Sukhov V.N., Drozdov K.S. Mnogorezonatornaya mikropoloskovaya antenna // Materialy 23-j Mezhdunar. Krymskoj konf. «SVCh-tekhnika i telekommunikacionnye tekhnologii» (KryMiKo-2013) (Sevastopol'. 8-13 sentyabrya 2013 g.). Sevastopol': Veber. 2013. T. 2. S. 616-617.
  16. Majboroda D.V., Pogarskij S.A., Saprykin I.I., Pshenichnaya S.V., Sharapov D.S. Mnogorezonatornaya mikropoloskovaya antenna s izluchatelyami slozhnoj formy // Materialy 23-j Mezhdunar. Krymskoj konf. «SVCh-tekhnika i telekommunikacionnye tekhnologii» (KryMiKo-2013) (Sevastopol'. 8-13 sentyabrya 2013 g.). Sevastopol': Veber. 2013. T. 2. S. 618-619.
  17. Kruglov A.I., Klimov K.N. Dvukhslojnaya patch-antenna s zapitkoj cherez metallizirovannye otverstiya // Materialy 23-j Mezhdunar. Krymskoj konf. «SVCh-tekhnika i telekommunikacionnye tekhnologii» (KryMiKo-2013) (Sevastopol'. 8-13 sentyabrya 2013 g.). Sevastopol': Veber. 2013. T. 2. S. 574-575.
  18. Papilov K.B. Chislennyj analiz mikropoloskovykh pechatnykh antenn // Zhurnal radioe'lektroniki. 2011. № 4.
  19. Bankov S.E., Davydov A.G., Kurushin A.A. Antenna - fil'tr // E'lektronnyj zhurnal «Radioe'lektronika». 2010. № 4.
  20. Yubko A.P., Kizimenk V.V., Naumovich N.M. Teoreticheskoe i e'ksperimental'noe issledovanie pechatnykh antennykh reshyotok // Materialy 9-j Mezhdunar. molodezhnoj nauchno-tekhnich. konf. «Sovremennye problemy radiotekhniki i telekommunikacij» (Sevastopol'. 22-26 aprelya 2013 g.). Sevastopol': SevNTU. 2013. S. 193.
  21. Sabirov T.R. Izluchayushchij e'lement dlya AFAR L-diapazona bortovogo radiolokacionnogo kompleksa KA DZZ // Materialy 9-j Mezhdunar. molodezhnoj nauchno-tekhnich. konf. «Sovremennye problemy radiotekhniki i telekommunikacij» (Sevastopol'. 22-26 aprelya 2013 g.). Sevastopol': SevNTU. 2013. S. 210.
  22. Borzov A.B., Likhoedenko K.P., Seregin G.M. Sverkhshirokopolosnaya antenna Vival'di dlya impul'snykh priemoperedayushchikh modulej sistem blizhnej radiolokacii // Materialy I Vseros. konf. «Mikrovolnovaya konferenciya» (27-29 noyabrya 2013 g.). M.: IRE' im. V.A. Kotel'ni-kova RAN. S. 307-311.
  23. Bokov Yu.Yu., Shalyapin I.F. Chislennyj analiz i e'ksperimental'nye issledovaniya pechatnykh antennykh reshetok // Materialy 9-j Mezhdunar. molodezhnoj nauchno-tekhnich. konf. «Sovremennye problemy radiotekhniki i telekommunikacij» (Sevastopol'. 22-26 aprelya 2013 g.). Se-vastopol': SevNTU. 2013. S. 211.
  24. Yukhanov Yu.V., Semenikhin A.I., Semenikhina D.V., Privalova T.Yu. Modelirovanie sverkhshirokopolosnogo dvukhstoronnego izluchatelya Vival'di s dvumya ortogonal'nymi polyarizaciyami // Materialy I Vseros. konf. «Mikrovolnovaya konferenciya» (27-29 noyabrya 2013 g.). M.: IRE' im. V.A. Kotel'nikova RAN. S. 185-189.
  25. Borzov A.B., Likhoedenko K.P., Seregin G.M. Sverkhshirokopolosnaya antenna Vival'di dlya impul'snykh priemoperedayushchikh modulej sistem blizhnej radiolokacii // Materialy I Vseros. konf. «Mikrovolnovaya konferenciya» (27-29 noyabrya 2013 g.). M.: IRE' im. V.A. Kotel'ni-kova RAN. S. 307-311.
  26. Sanz P., Slommian I., Piekarz I., Sorocki Ja., Kaminski P., Wincza K., Gruszczynski S. Four-beam antenna array for 24 GHz applications FED by 4x4 butler matrix // Materialy 23-j Mezhdunar. Krymskoj konf. «SVCh-tekhnika i telekommunikacionnye tekhnologii» (KryMiKo-2013) (Sevastopol'. 8-13 sentyabrya 2013 g.). Sevastopol': Veber. 2013. T. 2. S. 559-561.
  27. Kovalenko A.N., Volkov O.E. Komp'yuternoe modelirovanie napravlennogo otvetvitelya na svyazannykh mikropoloskovykh liniyakh s podveshennoj podlozhkoj // Materialy I Vseros. konf. «Mikrovolnovaya konferenciya» (27-29 noyabrya 2013 g.). M.: IRE' im. V.A. Kotel'nikova RAN. S. 116-119.
  28. Shalyapin I.F., Bokov Yu.Yu. Shirokopolosnaya mikropoloskovaya reshyotka s parallel'no-posledovatel'noj skhemoj vozbuzhdeniya // Materialy 9-j Mezhdunar. molodezhnoj nauchno-tekhnich. konf. «Sovremennye problemy radiotekhniki i telekommunikacij» (Sevastopol'. 22-26 aprelya 2013 g.). Sevastopol': SevNTU. 2013. S. 210.
  29. Grinev A.Yu., Volkov A.P., Il'in E.V. SVCh-kompozitnye struktury s e'lektromagnitnoj zapreshchennoj zonoj dlya uluchsheniya kharakteristik pechatnykh antennykh sistem // Materialy I Vseros. konf. «Mikrovolnovaya konferenciya» (27-29 noyabrya 2013 g.). M.: IRE' im. V.A. Kotel'nikova RAN. S. 322-326.
  30. Bojko S.N., Veselago V.G., Vinogradov E.A., Zhukov A.A. Malogabaritnye antenny na osnove metamaterialov (prakticheskie aspekty) // Antenny. 2012. № 12. S. 32-41.
  31. Bocharov V.S., Generalov A.G., Gadzhiev E'.V. Antennaya sistema kosmicheskogo apparata «Ionosfera». Voprosy e'lektromekhaniki // Trudy VNIIE'M. 2012. T. 131. № 6. S. 11-14.
  32. Panchenko B.A., Nefyodov E.I. Mikropoloskovye antenny. M.: Radio i svyaz'. 1986.
  33. Nefyodov E.I. Rasprostranenie radiovoln i antenno-fidernye ustrojstva: Ucheb. posobie dlya studentov vuzov. M.: IC «Akademiya». 2010.
  34. Gadzhiev E'.V. Modelirovanie bortovykh antenn SVCh kosmicheskikh apparatov // Antenny. 2013. № 9. S. 65-68.
  35. Gadzhiev E'.V. Razrabotka modeli mikropoloskovoj antenny metrovogo diapazona (137 MGc) dlya perspektivnogo ispol'zovaniya na malom KA «Ionosfera» // Materialy Moskovskoj molodyozhnoj nauchno-praktich. konf. «Innovacii v aviacii i kosmonavtike - 2014» (22-24 aprelya 2014 g.). M.: OOO «Print-salon» S. 144-145.
  36. Bocharov V.S., Generalov A.G., Gadzhiev E'.V. Razrabotka modelej mikropoloskovykh antenn dlya dvukhchastotnogo bortovogo peredatchika «MAYaK 150/400» // Materialy 23-j Mezhdunar. Krymskoj konf. «SVCh-tekhnika i telekommunikacionnye tekhnologii» (KryMiKo-2013) (Sevastopol'. 8-13 sentyabrya 2013 g.). Sevastopol': Veber. 2013. T. 2. S. 582-583.