Х.Н. Нгуен1, А.А. Сочава2, С.В. Богачев3, К.В. Грешневиков4, А.С. Черепанов5, М.В. Сочава6

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

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

Постановка проблемы. В Т-образном соединении прямоугольных волноводов с продольной щелевой диафрагмой необходим эффективный контроль над передаваемой мощностью и фазовыми характеристиками электромагнитной волны. При этом важным фактором является учет влияния сопротивления и места размещения на щели дополнительных резисторов на амплитудные и фазовые показатели S-параметров.

Цель. Провести детальный анализ влияния резисторов на распространение волн в Т-образном соединении прямоугольных волноводов и построить эквивалентную схему, применение которой дает возможность определить оптимальные условия для эффективного управления электромагнитными волнами в волноводных системах.

Результаты. Проведен численный анализ влияния числа и положения резисторов, а также величины их сопротивлений на распространение электромагнитных волн через продольную щель, соединяющую порты Т-образного ответвителя. Установлено, что изменение этих параметров существенно влияет на амплитудно-фазовые характеристики передаваемых волн. Выявлено, что с помощью корректного подбора значений и расположения резисторов можно регулировать мощность и фазу передаваемого сигнала. Разработана эквивалентная электрическая схема волноводной системы на сосредоточенных элементах, применение которой упрощает решение сложных задач оптимизации и уменьшает время расчета при использовании современных программных средств моделирования.

Практическая значимость. Представленные результаты позволяют целенаправленно изменять передаваемую мощность и фазу сигнала в волноводных системах. Построенная эквивалентная схема щелевой диафрагмы дает возможность проводить оптимизацию для точной настройки характеристик антенн и других радиочастотных устройств, повышая их эффективность и расширяя функциональные возможности.

Нгуен Х.Н., Сочава А.А., Богачев С.В., Грешневиков К.В., Черепанов А.С., Сочава М.В. Характеристики распространения волны через щелевую диафрагму в волноводном тройнике при установке на щель дополнительных резисторов // Радиотехника. 2025. Т. 89. № 3. С. 44−56. DOI: https://doi.org/10.18127/j00338486-202503-05

1. Stevenson A.F. Theory of slots in rectangular waveguides // Journal of Applied Physics. 1948. № 19(1). Р. 24–38.
2. Josefsson L.G. Analysis of longitudinal slots in rectangular waveguides // IEEE Trans. Antennas Propagat. 1987. № AP-35.
   Р. 1351-1357.
3. Bethe H.A. Theory of diffraction by small holes // Physical Review. 1944. № 66. Р. 163-182.
4. Oliner A.A. The impedance properties of narrow radiating slots in the broad face of rectangular waveguide. Pt. 1. Theory. Pt. 2. Comparison with measurements // IRE Trans. 1957. № AP-5(1). Р. 4-11, 12-20.
5. Дикий Д.В., Акимов В.П., Сочава А.А., Черепанов А.С. Управление фазовым сдвигом с помощью волноводно-щелевого фазовращателя // Научно-технические ведомости СПбГПУ. Физико-математические науки. 2018. Т. 11. № 2. С. 130–138. DOI: 10.18721/JPM.11212.
6. 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.
7. Нгуен Х.Н. Исследование волноводно-щелевого фазовращателя в программном комплексе ANSYS // Тезисы докладов Двадцать девятой междунар. науч.-технич. конф. студентов и аспирантов «Радиоэлектроника, электротехника и энергетика». М. 2023. 57 с.
8. 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/EExPoly-tech58658.2023.10318588.
9. Seo D., Choi J., Ryu J., Jung K.-Y. Simple SLL reduction method for an SIW longitudinal slot array antenna // IEEE Access. 2024. № 12. Р. 146359-146365. DOI: 10.1109/ACCESS.2024.3473910.
10. Wang T., Tomura T., Hirokawa J., Pyne B., Akbar P.R., Saito H. A Feeding network with collinearly centered longitudinal coup-ling slots for a rectangular parallel-plate slot array antenna // IEEE Transactions on Antennas and Propagation. 2023. № 71(7).
    Р. 5838-5849. DOI: 10.1109/TAP.2023.3270458.
11. Boxer A.S., Hershenov S., Landry E.F. A high-power coaxial ferrite phase shifter (correspondence) // Transactions on Microwave Theory and Techniques. 1961. № 9(6). С. 577-577. DOI: 10.1109/TMTT.1961.1125401.
12. Dragoman M. Low-voltage phase shifters based on HfxZr1-xO2 ferroelectrics integrated with phased antenna arrays // 2018 48th European Microwave Conference. 2018. Р. 950-953. DOI: 10.23919/EuMC.2018.8541592.
13. Chan E.H.W., Minasian R.A. Photonic RF phase shifter and tunable photonic RF notch filter // Journal of Lightwave Technology. 2006. № 24(7). Р. 2676-2682. DOI: 10.1109/JLT.2006.875211.
14. 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.