Ю.С. Блинова, В.Е. Драч, А.А. Литвиненко, А.В. Родионов

 Калужский филиал МГТУ им. Н.Э. Баумана, (г. Калуга, Россия)

Постановка проблемы. Щелевые излучатели широко используются в качестве излучателей в различных системах радиолокации (включая биорадиолокацию), в системах беспроводного широкополосного доступа, в антенных решетках и т.п. Среди разных типов широкополосных антенн щелевая антенна с линейно расширяющейся щелью (АЛРЩ) имеет следующие преимущества: малый размер, простота конструкции и простота использования в качестве элемента решетки. Однако в настоящее время отсутствуют четкие рекомендации по параметрической оптимизации данного класса антенн.

Цель. С помощью компьютерного моделирования определить основные параметры АЛРЩ и диапазоны оптимальных значений для каждого из них.

Результаты. Выполнен анализ 10 основных параметров, определяющих конструкцию АЛРЩ при работе в сверхширокополосном диапазоне частот. Исследование проведено с помощью компьютерного моделирования путем изменения каждого из 10 параметров. Изучено влияние этих изменений на такие важные свойства антенны, как обратные потери и диаграммы направленности в дальней зоне для Е- и H-плоскостей.

Практическая значимость. Выявлены ключевые параметры для данного класса антенн, определен диапазон оптимальных значений для каждого из них. Предложен метод оптимизации конструкции АЛРЩ, которая может быть использована как для разработки новых конструкций, так и для модернизации существующих.

Блинова Ю.С., Драч В.Е., Литвиненко А.А., Родионов А.В.. Моделирование и оптимизация антенны с линейно расширяющейся щелью //

Электромагнитные волны и электронные системы. 2021. Т. 26. № 2. С. 49−63. DOI: https://doi.org/10.18127/j15604128-202102-06

1. Белоусов О.А., Курносов Р.Ю., Горшков П.А., Рязанова А.Г. Антенная решетка на основе широкополосной планарнощелевой антенны с экспоненциальным изменением ширины щели для систем беспроводного широкополосного доступа: статья // Вопросы современной науки и практики. 2015. № 2(56). С. 184−194.
2. Драч В.Е., Родионов А.В., Чухраев И.В., Кузнецова Д.А. Применение излучателя Вивальди в пассивной радиолокации: статья // Электромагнитные волны и электронные системы. 2015. Т. 20. № 7. С. 9−13.
3. Wan K., Xie C., Zheng Y., Yin J., Yang J. A Multilayer-stacked UWB Yagi Antenna // In Proc. of the 2017 International Symposium on Antennas and Propagation (ISAP), Phuket, Thailand. 30 October − 2 November 2017. P. 1−2.
4. Meena M.L., Kumar M., Parmar G., Meena R.S. Design Analysis and Modeling of Directional UWB Antenna with Elliptical Slotted Ground Structure for Applications in C- & X-Bands // Progress in Electromagnetics Research. 2016. V. 63. P. 193−207.
5. Yngvesson K.S., Schaubert D.H., Korzeniowski T.L., Kollberg E.L., Thungren T., Lohansson J.F. Endfire Tapered Slot Antennas on Dielectric Substrates // IEEE Transactions on Antennas and Propagation. 1985. V. 33. P. 1392−1400.
6. Liang J., Chiau C.C., Chen X., Parini C.G. Study of a printed circular disc monopole antenna for UWB systems // IEEE Transactions on Antennas and Propagation. 2005. V. 53. P. 3500−3504.
7. Yngvesson K.S., Korzeniowski T.L., Kim Y.-S. The tapered slot antenna-a new integrated element for millimeter-wave applications // IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques. 1989. V. 37. P. 365−374.
8. Balanis C.A. Antenna Theory Analysis and Design (4th ed.). Wiley: USA. 2016. 496 p.
9. Пантенков Д.Г., Гусаков Н.В. Компьютерное моделирование активной фазированной антенной решетки: статья // Космическая техника и технологии. 2013. № 1. С. 32−37.
10. Ильичев В.Ю., Юрик Е.А. Анализ массивов данных с использованием библиотеки Pandas для Python: статья // Научное обозрение. Технические науки. 2020. № 4. С. 41−45.
11. Драч В.Е., Родионов А.В., Чухраев И.В., Кузнецова Д.А. Моделирование антенной решетки на широкополосных излучателях: статья // Электромагнитные волны и электронные системы. 2015. Т. 21. № 1. С. 74−77.
12. Драч В.Е., Луганская А.И. Моделирование влияния преграды на характеристики рупорной антенны: статья // Вестник Рязанского государственного радиотехнического университета. 2018. № 65. С. 19−25.
13. Janaswamy R., Schaubert D.H. Characteristic Impedance of a Wide Slotline on Low-Permittivity Substrates // IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques. 1986. V. 34. P. 899−902.