А.Л. Бузов1, А.Д. Красильников2, Д.А. Копылов3, С.А. Коршунов4

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

1 buzov@siprs.ru; 2 kad@siprs.ru; 3 kda@siprs.ru; 4 ksa@siprs.ru

Постановка проблемы. Вопросы разработки широкополосных антенн – ключевые и актуальные вопросы исследований в антенной технике. В условиях установки антенн на подвижные объекты и необходимости обеспечения работы в ОВЧ- и УВЧ-диапазонах выбор возможного типа антенны и способа широкополосного согласования осуществляется с учетом многих факторов, включая конструктивные и массогабаритные ограничения. Использование в данном случае таких классических типов широкополосных антенн как логопериодические или дискоконусные ограничено, в первую очередь, из-за того, что их широкополосные свойства реализуются при габаритных размерах, сопоставимых с длиной волны для нижней частоты рабочего диапазона. Широкополосность антенн линейной конфигурации, в общем случае, может достигаться дополнительными согласующими и симметрирующими устройствами, оптимизацией геометрических форм излучателей, комбинированием симметричных вибраторных и несимметричных штыревых излучателей, а также включением реактивных элементов в полотно излучателя. Технологичность тех или иных решений рассматривается отдельно для каждой конкретной задачи, но включение реактивных элементов в полотно линейного излучателя в случае его выполнения как из труб, так и из провода или проволоки имеет значительные технологические преимущества (например, включения с катушками индуктивности). Однако большое число таких включений может значительно снижать КПД антенны. В качестве альтернативного варианта целесообразно рассмотреть возможность использования включений на основе конденсаторов.

Цель. Исследовать возможность применения включений на основе емкостных реактивных элементов в полотно антенны в линейном исполнении для достижения заданной широкополосности.

Результаты. Предложена конфигурация антенны с реактивными элементами и выполнен электродинамический расчет ее характеристик. Представлен макет антенны, разработанный на основе оптимальной модели по результатам электродинамического расчета.

Практическая значимость. Представленные результаты продемонстрировали возможность успешного согласования штыревых антенн в широком диапазоне частот с применением реактивных включений (конденсаторов) в излучающую систему. Такое решение применимо как в случае разработки антенны с одиночным излучателем, так и при разработке сложных составных излучателей.

Бузов А.Л., Красильников А.Д., Копылов Д.А., Коршунов С.А. Широкополосная антенна с реактивными элементами для подвижных объектов // Радиотехника. 2025. Т. 89. № 6. С. 147-152. DOI: https://doi.org/10.18127/j00338486-202506-15

1. Ahmadi-Boroujeni M., Mohammadpour-Aghdam K. Broadband loaded monopole antenna with a novel on-body matching network // AEU - International Journal of Electronics and Communications. 2016. V. 70. № 11. P. 1551-1555. https://doi.org/10.1016/j.aeue.2016.09.012.
2. Rogers S.D., Butler C.M., Martin A.Q. Design and realization of GA-optimized wire monopole and matching network with 20:1 bandwidth. IEEE Transactions on Antennas and Propagation. 2003. V. 51. № 3. P. 493-502. https://doi.org/10.1109/TAP.2003.809851.
3. Amani N., Jafargholi A., Pazoki R. A broadband VHF/UHF-loaded dipole antenna in the vicinity of a human body // IEEE Transactions on Antennas and Propagation. 2017. V. 65. № 10. P. 5577-5582. https://doi.org/10.1109/TAP.2017.2738031.
4. Ding X., Wang B.-Z., G. Zheng, Li X.-M. Design and realization of a GA-optimized VHF/UHF antenna with "on-body" matching network // IEEE Antennas and Wireless Propagation Letters. 2010. V. 9. P. 303-306. https://doi.org/10.1109/LAWP.2010.2047374.
5. Wu H., Wang H., Qin H., Xie X. A Gain-improved broadband twin-whip antenna for high frequency // 2020. 5th International Conference on Computer and Communication Systems (ICCCS). Shanghai. China. P. 703-707. https://doi.org/10.1109/ICCCS49078.2020.9118582.