Ю.А. Костычов1, С.В. Кривальцевич2, К.А. Майненгер3, А.В. Бучельников4, А.В. Боков5

1-4 Омский научный центр СО РАН (Институт радиофизики и физической электроники) (г. Омск, Россия)

5 Омский государственный технический университет (г. Омск, Россия)

1 fatnblan@mail.ru; 2 kriser2002@mail.ru; 3 nelyubova_ksenia@mail.ru; 4 tony-602@mail.ru; 5 omgtu_vuc_rs@mail.ru

Постановка проблемы. Энергетические характеристики четырехзаходных спиральных стелющихся антенн с внутренним питанием (в геометрическом центре) существенно зависят от порядка возбуждения их заходов, так как при этом в режиме кросс-поляризации эффективность излучения электромагнитных волн снижается на порядок и более. Следовательно, необходим способ возбуждения таких антенн и систем на их основе, лишенный этого недостатка.

Цель. Выполнить экспериментальное исследование сравнительной эффективности стелющейся четырехзаходной спиральной антенны ДКМВ-диапазона и антенной системы, в состав которой она входит, при изменении типа питания (внутреннего и внешнего) и режима возбуждения (основного и кросс-поляризационного).

Результаты. Рассмотрена реализация четырех режимов возбуждения антенной системы из турникетной апериодической антенны и ее оконечной нагрузки в виде приземной четырехзаходной стелющейся антенны. Выполнен сравнительный анализ режимов возбуждения стелющейся четырехзаходной спиральной антенны. Предложена конструкция диаграмообразующего устройства на основе матрицы Батлера, которая может быть применена для эффективного одновременного излучения/приема антенной системой электромагнитных волн как правой, так и левой круговой поляризации.

Практическая значимость. Представленные результаты исследования могут быть использованы при проектировании или модернизации антенных систем ионозондов или радиоцентров с повышением их эффективности.

Костычов Ю.А., Кривальцевич С.В., Майненгер К.А., Бучельников А.В., Боков А.В. Экспериментальное исследование турникетной апериодической антенны ДКМВ-диапазона с оконечной нагрузкой в виде приземной стелющейся четырехзаходной спиральной антенны // Радиотехника. 2024. Т. 88. № 10. С. 183−191. DOI: https://doi.org/10.18127/j00338486-202410-20

1. Radway M.J., Filipovic D.S. Four-armed spiral-helix antenna // IEEE Antennas and Wireless Propagation Letters. 2012. V. 11. P. 338-341.
2. Hebib S., Fonseca N.J. G., Aubert H. Compact printed quadrifilar helical antenna with iso-flux-shaped pattern and high cross-polarization discrimination // IEEE Antennas and Wireless Propagation Letters. 2011. V. 10. P. 635-638.
3. Валл А.П., Костычов Ю.А., Попов Е.С. Приемопередающая мобильная четырехзаходная спиральная антенна декаметрового диапазона длин волн // Успехи современной радиоэлектроники. 2013. № 10. С. 75-79.
4. Костычов Ю.А., Кривальцевич С.В., Майненгер К.А., Боков А.В. Повышение эффективности апериодических антенн путем замещения оконечных нагрузок приземными антенными элементами и введения в конструкцию фазовых корректоров // Радиотехника. 2022. Т. 86. № 8. С. 113-121. DOI: https://doi.org/10.18127/j00338486-202208-12.
5. Костычов Ю.А., Кривальцевич С.В., Майненгер К.А., Бучельников А.В., Боков А.В. Исследование влияния способа возбуждения приземной четырехзаходной стелющейся спиральной антенны ДКМВ-диапазона на ее характеристики // Радиотехника. 2024. Т. 88. № 1. С. 149−157. DOI: https://doi.org/10.18127/j00338486-202401-14.
6. Сверхширокополосные антенны / Под ред. Л.С. Бененсона. М.: Мир. 1964. 416 с.
7. Karim Louertani, Régis Guinvarc’H, Nicolas Ribière-Tharaud, Marc Hélier. Multiarms Multiports Externally Fed Spiral Antenna // IEEE Antennas and Wireless Propagation Letters. 2012. V. 11. Р. 236-239. DOI: 10.1109/LAWP.2012.2188372.
8. Провода монтажные. с волокнистой или пленочной и поливинилхлоридной изоляцией. ТУ 16-505. 437-82.
9. Rizvi S.A.P., Khan R.A.A. Klopfenstein tapered 2–18 GHz microstrip balun // Proceedings of 2012 9th International Bhurban Conference on Applied Sciences & Technology (IBCAST). Islamabad. Pakistan. 2012. Р. 359-362. DOI: 10.1109/IBCAST.2012.6177579.
10. Wincza K., Gruszczynski S. A broadband 4x4 Butler matrix for modern-day antennas // 2005 European Microwave Conference.
    Paris. France. 2005. Р. 4-1334. DOI: 10.1109/EUMC.2005.1610181.
11. Лавров Г.А., Князев А.С. Приземные и подземные антенны. М.: Советское радио. 1965. 472 с.
12. Sevick J. A simplified analysis of the broadband transmission line transformer // High Frequency Electronics. 2004. V. 3. № 2.
    Р. 48-53.
13. Авраменко А.А., Галямичев Ю.П., Ланнэ А.А. Электрические линии задержки и фазовращатели. М.: Связь. 1973. 107 с
14. Попов О.В., Сосунов Б.В., Фитенко Н.Г., Хитров Ю.А. Методы измерений характеристик антенно-фидерных устройств. Л.: ВАС. 1990. 182 с.
15. ФГБУн Институт Земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн им. Н.В. Пушкова РАН. [https://www.iz-miran.ru/ электронный ресурс]. Дата обращения: 23.06.2024.