Д. В. Татарников – д.т.н., профессор, кафедра «Радиофизика, антенны и микроволновая техника», Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет);

зам. руководителя департамента перспективных разработок, ООО «Топкон Позишионинг Системс» (Москва) E-mail: DTatarnikov@topcon.com

А. А. Генералов – аспирант, кафедра «Радиофизика, антенны и микроволновая техника», Московский авиационный институт

(национальный исследовательский университет); инженер-разработчик антенн и устройств СВЧ, ООО «Топкон Позишионинг Системс» (Москва); математик, Институт проблем управления им. В.А. Трапезникова РАН (Москва)

Рассмотрены полупрозрачные экраны для обеспечения резкой убыли (отсечки) поля в нерабочей области углов антенны (зоне тени). Экраны условно названы параллельными направлению максимума ДН. Показано, что основным параметром, определяющим реализуемые величины отсечки, является расстояние от источника до экрана в плоском и радиус экрана в вогнутом случаях. Для относительно больших размеров экрана в приближении геометрической оптики (ГО) сформулирована аналитическая процедура синтеза импеданса экрана, обеспечивающая чисто действительный импеданс. За пределами границ применимости приближения ГО построена численная процедура синтеза физически реализуемых распределений комплексного импеданса. Приведены реализуемые величины отсечки для слабонаправленных и остронаправленных антенн. Построен прототип компактной антенной системы.

1. Leick A., Rapoport L., Tatarnikov D. GPS satellite surveying. 4-th Ed. Wiley. New York. 2015.
2. Simovski C.R., de Maagt P., Melchakova I.V. High-impedance surfaces having stable resonance with respect to polarization and incidence angle // IEEE Trans. on Antennas and Propagation. 2005. V. 53. № 3. P. 908–914.
3. Rojas R.G., Colak D., Otero M.F., Burnside W.D. Synthesis of tapered resistive ground plane for a microstrip antenna // IEEE Antennas and Propagation Society International Symposium. Newport Beach, CA, USA. 1995. V. 2. P. 1224–1227.
4. Татарников Д.В. Экраны антенн высокоточной геодезии по сигналам глобальных навигационных спутниковых систем. Ч. 2. Полупрозрачные экраны из композитных материалов // Антенны. 2008. № 6. С. 3–13.
5. Tatarnikov D. Semi-transparent ground planes excited by magnetic line current // IEEE Trans. on Antennas and Propagation. 2012. V. 60. № 6. P. 2843–2852.
6. Татарников Д.В., Чернецкий И.М. Экраны с отсечкой поля // Журнал Радиоэлектроники (электронный журнал). 2015. № 10. URL: http://jre.cplire.ru/alt/oct15/9/text.html.
7. Татарников Д.В., Генералов А.А. Синтез полупрозрачного плоского транспаранта, формирующего ДН с отсечкой // Журнал Радиоэлектроники (электронный журнал). 2017. № 2. URL: http://jre.cplire.ru/jre/feb17/7/text.pdf.
8. Уфимцев П.Я. Метод краевых волн в физической теории дифракции. М.: Сов. радио. 1962.
9. Боровиков В.А., Амбарцумова К.А. Построение параболического зеркала с краем переменной прозрачности // Радиотехника и электроника. 1990. № 12. C. 2526–2529.
10. Будагян И.Ф., Щучкин Г.Г. Моделирование характеристик излучения зеркальных антенн с корректирующим переменным импедансом // Антенны. 2004. № 12. C. 6–27.
11. Татарников Д.В., Генералов А.А. Вогнутые полупрозрачные экраны для отсечки поля в зоне тени // Журнал Радиоэлектроники (электронный журнал). 2018. № 1. URL: http://jre.cplire.ru/jre/jan18/7/text.pdf.
12. Кабанихин С.И. Обратные и некорректные задачи. Новосибирск: Сибирское научное издательство. 2009.
13. Бахрах Л.Д., Кременецкий С.Д. Синтез излучающих систем. Теория и методы расчета. М.: Cов. радио. 1974.
14. Тихонов А.Н. О некорректных задачах линейной алгебры и устойчивом методе их решения // ДАН СССР. 1965. Т. 163. № 3. С. 591–594.
15. Войтович Н.Н., Каценеленбаум Б.З., Коршунова Е.Н. и др. Электродинамика антенн с полупрозрачными поверхностями: Методы конструктивного синтеза / Под ред. Б.З. Каценеленбаума и А.Н. Сивова. М.: Наука, Гл. ред. физ.-мат. лит. 1989.
16. Tretyakov S. Analytical modeling in applied electromagnetics. Norwood: Artech House. 2003.
17. Конторович М.И., Астрахан М.И., Акимов В.П., Ферсман Г.А. Электродинамика сетчатых структур. М.: Радио и связь. 1987.
18. Patent № 5694136 US. Antenna with R-card ground plane / B.G. Westfall. 1997.
19. Гилл Ф., Мюррей У., Райт М. Практическая оптимизация. М.: Мир. 1985.
20. Татарников Д.В., Астахов А.В., Степаненко А.П., Шаматульский П.П., Емельянов С.Н. Антенные технологии высокоточного спутникового позиционирования // Антенны. 2016. № 10. С. 77–91.
21. URL: https://www.mathworks.com/help/gads/particle-swarm-optimization-algorithm.html.
22. Patent № 8446322 US. Patch antenna with capacitive elements / D. Tatarnikov, A. Astakhov, A. Stepanenko, P. Shamatulsky. 2008.