М.А. Бузова1, Ю.И. Кольчугин2, А.Д. Красильников3, А.М. Нещерет4, А.В. Шляхов5

1-4 АО «Самарское инновационное предприятие радиосистем» (г. Самара, Россия)

5 Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики (г. Самара, Россия)

Постановка проблемы. Активное развитие радиосистем различных диапазонов обуславливает увеличение плотности размещения радиоизлучающих систем на радиоцентрах, что приводит к усложнению электромагнитной обстановки. Для уменьшения взаимного влияния, а также уровня помех антенн близких частотных диапазонов необходимо обеспечить электромагнитную совместимость (ЭМС). Одной из технологий, позволяющих увеличить развязку между антеннами и тем самым обеспечить ЭМС группы радиоэлектронных средств, является использование в конструкциях излучающих систем искусственных композитных структур - метаматериалов.

Цель. Исследовать возможность улучшения ЭМС и увеличения развязки между антеннами путем применения рефлекторов и экранов из метаматериала.

Результаты. Рассмотрены различные варианты излучающих систем, в которых метаматериалы использовались в качестве рефлекторов и экранов. Установлено, что для излучающей структуры с рефлектором из кирального метаматериала на резонансных частотах имеет место увеличение уровня коэффициента прохождения (развязки), и, следовательно, на данных частотах происходит уменьшение взаимного влияния между излучателями. Получены графики зависимостей коэффициентов прохождения (развязки) на исследуемых частотах. Выполнен сравнительный анализ излучающих систем с рефлектором, а также с металлизированным и неметаллизированным экранами из метаматериала.

Практическая значимость. Проведенные исследования подтвердили возможность улучшения ЭМС и увеличения развязок между излучателями в группах компактно расположенных радиоэлектронных средств путем использования киральных рефлекторов и экранов.

Бузова М.А., Кольчугин Ю.И., Красильников А.Д., Нещерет А.М., Шляхов А.В. Улучшение электромагнитной совместимости группы радиоэлектронных средств за счет использования метаматериалов в конструкциях излучающих систем // Радиотехника. 2022. Т. 86. № 6. С. 37-46. DOI: https://doi.org/10.18127/j00338486-202206-06

1. Adamczyk B. Foundations of electromagnetic compatibility: with practical applications. Hoboken, NJ: Wiley. 2017. 648 p.
2. Основы управления использованием радиочастотного спектра. Т. 2. Обеспечение электромагнитной совместимости радиосистем / Под ред. М.А. Быховского. М.: Красанд. 2011. 552 с.
3. Kumar P., Ali T., Pai M.M.M. Electromagnetic metamaterials: a new paradigm of antenna design // IEEE Access. 2021. V. 9.
   P. 18722–18751.
4. Buzov A., Buzova M., Minkin M., Neshcheret A. Study of properties of metamaterial screen for isolation increase between antennas // 2021 International Applied Computational Electromagnetics Society Symposium (ACES) (ON-LINE, 1-5 August 2021). V. S17 Advances in Electromagnetics of Complex Media and Metamaterials. II. P. 1–2.
5. Бузова М.А., Клюев Д.С., Минкин М.А., Нещерет А.М. Метод расчета распределения тока полосковой излучающей струк-туры с киральной подложкой на основе аппарата интегральных гиперсингулярных уравнений // Радиотехника. 2020. Т. 84. № 6 (11). С. 38–45.
6. Касьянов А.О. Частотно-избирательные поверхности. Методы проектирования и области применения. Ростов-на-Дону; Таганрог: Издательство ЮФУ. 2019. 165 с.
7. Беспалов А.Н., Бузов А.Л., Клюев Д.С., Мишин Д.В., Нещерет А.М. Микрополосковые антенны на основе биизотропных и бианизотропных киральных метаматериалов в системах MIMO // Радиотехника. 2019. № 3. С. 5–11.
8. Беспалов А.Н., Бузов А.Л., Клюев Д.С., Нещерет А.М. Исследование антенных комплексов с использованием киральных метаматериалов и фрактальной геометрии излучателей для систем MIMO // Физика волновых процессов и радиотехничес-кие системы. 2020. Т. 23. № 4. С. 97-110.