С.А. Антипов1, Ю.Е. Калинин2, А.В. Останков3, Е.Г. Хрипунов4, С.Ю. Дашян5

1−4 ФГБОУ ВО «Воронежский государственный технический университет» (г. Воронеж, Россия)

5 Университет Лилля (Вильнёв-д'Аск, Франция)

Постановка проблемы. При одностороннем возбуждении апертуры антенны вытекающей волны (АВВ), реализуемой на основе традиционных правосторонних линий передачи (с положительными магнитной и диэлектрической проницаемостями), из-за дифракции Брэгга крайне затруднительно обеспечить сплошной сектор сканирования, включающий направление нормали к апертуре.

Цель. Продемонстрировать эффективность новой методики устранения дифракции Брэгга и разработать компактную АВВ на основе композитных право- и левосторонних структур (КПЛС).

Результаты. Синтезирована структура элементарной ячейки на основе КПЛС по технологии полуволновых интегрированных в подложку волноводов посредством введения на верхнюю стенку двойного квадратного комплементарного кольцевого резонатора с прорезью. Разработана новая методика оптимизации дисперсионной характеристики ячейки по частотным характеристикам S-параметров, полученным при полноволновом моделировании, с помощью оригинальной эквивалентной схемы, отражающей структуру разработанной ячейки. Установлено оптимальное число сбалансированных ячеек, при котором достигается необходимый коэффициент усиления и эффективность АВВ.

Практическая значимость. Применение КПЛС и, в частности, линии передачи на основе разработанной элементарной ячейки позволяет проектировать компактные и эффективные АВВ со сплошным сектором сканирования диаграммы направленности в секторе 90° и более.

Антипов С.А., Калинин Ю.Е., Останков А.В., Хрипунов Е.Г., Дашян С.Ю. Компактная антенна вытекающей волны со сканированием диаграммы направленности на основе композитных право- и левосторонних структур // Радиотехника. 2021. Т. 85.  № 6. С. 34−39. DOI: https://doi.org/10.18127/j00338486-202106-06

1. Останков А.В., Антипов С.А., Калинин Ю.Е. Анализ и синтез раскрыва антенн дифракционного излучения, построенных на основе квазипериодических гребенчатых решеток. Воронеж: ФГБОУ ВО «ВГТУ». 2016. 181 с.
2. Caloz C., Itoh T. Novel microwave devices and structures based on the transmission line approach of meta-materials // IEEE MTT-S International Microwave Symposium Digest. 2003.
3. Caloz C., Itoh T., Rennings A. CRLH metamaterial leaky-wave and resonant antennas // IEEE Antennas and Propagation Magazine. 2008. V. 50. Iss. 5. P. 25−39.
4. Sarkar A., Adhikary M., Sharma A., et al. Composite right/left-handed based compact and high gain leaky-wave antenna using complementary spiral resonator on HMSIW for Ku band applications // IET Microwaves, Antennas & Propagation. 2018. V. 12. Iss. 8. P. 1310−1315.