С.Б. Макаров1, А.С. Нерсисян2, С.В. Волвенко3, Г.Г. Степанян4, А.К. Агаронян5, В.Г. Аветисян6

1,3 Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого (Санкт-Петербург, Россия)

2,4-6 Российско-Армянский университет (Ереван, Республика Армения)

1 makarov@cee.spbstu.ru; 2 anomonika@mail.ru; 3 svolvenko@spbstu.ru; 4 hrach8086@gmail.com; 5 aharon.aharonyan@rau.am; 6 avahan@mail.ru

Постановка проблемы. В настоящее время невозможно представить деятельность человека без сотовых сетей мобильной связи, а также сетей связи скорой помощи, полиции, пожарной безопасности и др. Все перечисленные сети связи, независимо от функционального назначения, поддерживают связь с абонентами, которые могут находиться на разных расстоянии и направлении относительно базовой станции, обеспечивающей связь конкретной сети. Поэтому актуальной задачей является реализация равнодоступной связи с помощью надежной и простой всенаправленной антенной. С этой точки зрения интерес представляет построение такой приемо-передающей антенны на вертикально установленном круглом полом металлическом волноводе с поперечными щелевыми структурами, a для всенаправленности - использование свойства осесимметричности Е01-моды. Как известно, при соблюдении условий для распространения Е01-моды в таком волноводе уже обеспечиваются условия для распространения в нем и его основной Н11-моды, которая в данном случае является паразитной и возбуждается как возбудителем рабочей Е01-моды, так и самими щелями как неоднородностями волновода. Таким образом, исследование взаимодействия этих мод при формировании азимутальных диаграмм направленности (ДН) антенн с различными поперечными излучающими щелевыми структурами на синфазных высотных ярусах волновода в зависимости от числа одинаковых щелей на ярусах, а также от числа ярусов и их угловых смещений в азимутальной плоскости проясняет вопрос построения такой всенаправленной антенны.

Цель. Исследовать возможность реализации щелевых антенн на Е01-моде круглого волновода с синтезированной азимутальной ДН со сниженной неравномерностью.

Результаты. Для синтеза азимутальной ДН со сниженной неравномерностью изготовлены и исследованы щелевые антенны на круглом полом металлическом волноводе, который возбуждается осесимметричной магнитно-поперечной Е01-модой. Показана возможность синтеза ДН в азимутальной плоскости антенны с максимальной неравномерностью излучения 2,0 дБ. Приведены рекомендации для дальнейшего снижения неравномерности ДН.

Практическая значимость. Представленная надежная в эксплуатации и недорогая в изготовлении щелевая всенаправленная антенна может быть использована в базовых станциях подвижной связи для обеспечения равнодоступной связи.

Макаров С.Б., Нерсисян А.С., Волвенко С.В., Степанян Г.Г., Агаронян А.К., Аветисян В.Г. Исследование излучающих щелевых структур круглых волноводов, использующих магнитно-поперечную осесимметричную Е01-моду // Радиотехника. 2026. Т. 90. № 3. С. 31−40. DOI: https://doi.org/10.18127/j00338486-202603-03

1. Лохвицкий М.И., Сорокин А.С., Шорин О.А. Мобильная связь. М.: Горячая линия – Телеком. 2025.
2. Понаморев Л.И. Антенные системы сотовой связи. М.: Горячая линия – Телеком. 2015.
3. Stuber Gordon L. Principles of Mobile Communication. London. Springer. 2017.
4. Kiang J.F. Analysis of Linear Coaxial Antennas // IEEE Transaction on Аntennas and Propagation. May 1998. V. 46. P. 636-642.
5. Patent № 2523A (Armenia). IPC H01Q 13/20. / Avetisyan V.H., Markosyan M.V., Gabrielyan S.R. 2011.
6. Markosyan M.V., Martirosyan A.A., Aharonyan A.K., Avetisyan V.H. Investigation of the circular waveguide radiating slotted structures using polarization degeneration of the main mode wave // Journal of Contemporary Physics. 2018. V. 53. № 3. P. 194-201.
7. Ragan G.L. Microwave Transmission Circuits. New York. McGraw-Hill. 1948.
8. Калошин В.А., Чунг Фам Ван. Возбудители скалярных мод круглого волновода // Журнал радиоэлектроники. 2021. № 5. C. 51-65.
9. Nersisyan A., Stepanyan H., Davtyan R., Volvenko S., Aharonyan A., Avetisyan V.-Omnidirectional waveguide slot antennas on the mode E01 // 2025 International Conference on Electrical Engineering and Photonics (EExPolytech). Saint Petersburg. Russian Federation. 16-17 October 2025. P. 83-85 (https://ieeexplore.ieee.org/xpl/conhome/11251508/proceeding).
10. Фальковский О.И. Техническая электродинамика. СПб: Лань. 2022.
11. Heuermann H. Microwave Technology. New York. Springer. 2024.
12. Цейтлин Н.М., Захарьев Л.Н., Леманский А.А., Турчин В.И., Щеглов К.С. Методы измерения характеристик антенн СВЧ. М.: Радио и связь. 1985.
13. Шубарин Ю.В. Антенны сверхвысоких частот. Харьков: Изд-во ХГУ. 1960.
14. Воропаева В.Г. Расчет и конструирование вращающих сочленений. М.: Изд-во МАИ. 1962.