Нгуен Ха Нам1, А.А. Сочава2, К.В. Грешневиков3, С.В. Богачев4, А.С. Черепанов5, Д.В. Дикий6

1-6 Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого (Санкт-Петербург, Россия)

1 nguyenhanama1@gmail.com; 2 sochava@spbstu.ru; 3 greshnev_kv@spbstu.ru; 4 bogachev_sv@spbstu.ru; 5 cherepanov@spbstu.ru; 6 dikij_dv@spbstu.ru

Постановка проблемы. Задача конструирования электрически управляемых щелевых антенных систем требует более детального подхода к определению параметров нагруженной щели. Для точного расчета амплитудно-фазового распределения излучения электрически коммутируемой системы щелей необходимо провести моделирование параметров каждого элемента.

Цель. Выполнить численное моделирование S-параметров и фазы волн, излучаемых нагруженной щелью, являющейся частью электрически управляемого фазовращателя.

Результаты. Проведен расчет параметров излучения продольной щели в широкой стенке металлического волновода с учетом дополнительных сосредоточенных элементов, используемых в электрически управляемом волноводном фазовращателе. На основе результатов численного моделирования проведен сравнительный анализ характеристик открытой щели и щели, перекрываемой p-i-n-диодом или МЭМС-коммутатором, для которых учтены эквивалентные параметры коммутирующих элементов.

Практическая значимость. Представленные результаты могут быть использованы для создания электрически управляемых волноводно-щелевых фазовращателей и щелевых антенн.

Нгуен Ха Нам, Сочава А.А., Грешневиков К.В., Богачев С.В., Черепанов А.С., Дикий Д.В. Оптимизация волноводно-щелевого фазовращателя, управляемого системой p-i-n-диодов или МЭМС-коммутаторов // Радиотехника. 2024. Т. 88. № 3. С. 127−137. DOI: https://doi.org/10.18127/j00338486-202403-12

1. Stevenson A.F. Theory of slots in rectangular waveguides // Журнал: Journal of Applied Physics. 1948. № 19(1). Р. 24–38.
2. Zaytsev E.F., Cherepanov A.S., Guskov A.B. New electrically scanning antennas of millimeter wave range // Radioelectronics and Communication Systems. 2003. V. 46. № 4. Р. 3–12.
3. Kiseleva E., Sochava A., Cherepanov A. Telecommunication slot antenna based on a low-profile SIW structure // 2018 IEEE International Conference on Electrical Engineering and Photonics. EExPolytech 2018. Proceedings. 2018. Р. 48-51.
4. Daniil V., Ekaterina K., Alexander S., Sergei B. Experimental Investigation of Radiation Characteristics of the Controlled Slot Antenna Array // Springer Proceedings in Physics. 2021. V. 255. Р. 747–754.
5. Cherepanov A.S., Guzenko K.V., Kroutov I.A. The slot integrated phased array // St. Petersburg State Polytechnical University, Computer Science, Telecommunications and Control Systems. 2012. № 2(145). Р. 41–45.
6. Дикий Д.В., Акимов В.П., Сочава А.А., Черепанов А.С. Управление фазовым сдвигом с помощью волноводно-щелевого фазовращателя // Научно-технические ведомости СПбГПУ. Сер. Физико-математические науки. 2018. Т. 11. № 2. С. 130–138. DOI: 10.18721/JPM.11212.
7. Eshrah I.A., Kishk A.A., Yakovlev A.B., Glisson A.W., Smith C.E. Analysis of waveguide slot-based structures using wide-band equivalent-circuit model // IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques. 2004. № 52(12). Р. 2691-2696.
8. Vendik O., Vasiliev A., Parnes M. Low cost ferroelectric phase shifter for a higher microwave power level // IEEE COMCAS 2009. The International IEEE Conference on Microwaves, Communication, Antennas and Electronic Systems. Tel-Aviv. Israel. 2009.
9. Kiseleva E., Galushko A., Sochava A. Electromagnetic waves propagation in low-profile siw structures // Lecture Notes in Computer Science. 2022. V. 13158 LNCS. Р. 413-426.
10. Пелевин А.О., Заргано Г.Ф., Лерер А.М. Планарные щелевые антенные решетки на П-волноводах с диэлектрическим слоем // Радиотехника. 2021. Т. 85. № 7. С. 108−114. DOI: https://doi.org/10.18127/j00338486-202107-15.
11. Ви У.Н., Калошин В.А., Ле Д.Т. Многолучевые волноводно-щелевые антенные решетки с бифокальными диаграммо-образую-щими системами // Журнал радиоэлектроники [электронный журнал]. 2020. № 3. URL: http://jre.cplire.ru/jre/mar20/13/text.pdf.
12. Нгуен Х.Н., Сочава А.А., Нгуен Д.К. Модель электрически управляемого волноводно-щелевого фазовращателя // Сб. материалов Всеросс. конф. «Неделя науки ИЭиТ». СПб. 2022. С. 56-58.
13. Нгуен Х.Н. Исследование волноводно-щелевого фазовращателя в программном комплексе ANSYS // Тезисы докладов XXIX Междунар. науч.-технич. конф. студентов и аспирантов «Радиоэлектроника, электротехника и энергетика». М. 2023. С. 57.
14. Nguyen H.N., Sochava A., Bogachev S., Cherepanov A., Dikii D. Waveguide-Slot Phase Shifter Controlled by P-I-N Diodes System // 2023 International Conference on Electrical Engineering and Photonics (EExPolytech). 2023. Р. 84-86. DOI: 10.1109/EExPolytech58658.2023.10318588.
15. Rebeiz Gabriel M. RF MEMS: Theory, Design, and Technology. John Wiley & Sons, Inc. USA. 2003. Р. 1-20.