А. М. Бобрешов – д.ф.-м.н., проф., зав. кафедрой электроники, ФГБОУ ВО «Воронежский государственный университет» (г. Воронеж); вед. науч. сотрудник, АО «Концерн «Созвездие» (г. Воронеж)

E-mail: bobreshov@phys.vsu.ru

Е. А. Маркова – аспирант, кафедра электроники, ФГБОУ ВО «Воронежский государственный университет» (г. Воронеж); инженер, АО «Концерн «Созвездие» (г. Воронеж) E-mail: markova3673@gmail

Г. К. Усков – д.ф.-м.н., доцент, ФГБОУ ВО «Воронежский государственный университет» (г. Воронеж); вед. науч. сотрудник, АО «Концерн «Созвездие» (г. Воронеж)

E-mail: uskov@phys.vsu.ru

Рассмотрена проблема формирования диаграммы направленности биконической антенны, в том числе проблема сохранения направленных свойств антенн такого типа в верхней части частотного диапазона. Предложен метод улучшения характеристик направленности путем заполнения апертуры антенны неоднородной диэлектрической средой. Отмечено, что вид закона распределения диэлектрической проницаемости во внутреннем пространстве антенны выбирался исходя из приближений геометрической оптики. Аппроксимация выбранного закона получена из закона Лихтенеккера для мелкодисперсных физических смесей нескольких веществ с различной диэлектрической проницаемостью путем сложной пространственной конфигурации однородного диэлектрика с постоянной проницаемостью и воздушных зазоров. Продемонстрирована возможность натурного изготовления описанного заполнения с помощью технологий трехмерной печати. Проведены моделирование и экспериментальное исследование характеристик биконической антенны, продемонстрировавшие целесообразность использования предложенного метода.

1. Венецкий А.С, Калошин В.А. Синтез градиентной линзовой антенны с осевой симметрией и криволинейной формой преломляющих поверхностей // Радиотехника и электроника. 1997. Т. 42. № 12. С. 1452–1458.
2. Ефимова Н.А., Калошин В.А., Скородумова Е.А. Исследование рупорно-линзовой ТЕМ-антенны // Радиотехника и электроника. 2012. № 12. Т. 57. С. 1020–1027.
3. Зелкин Е.Г., Петрова Р.А. Линзовые антенны. М.: Сов. радио. 1974.
4. Бобрешов А.М. и др. Синтез неоднородной диэлектрической среды для улучшения характеристик ТЕМ-рупора // Радиотехника. 2016. № 6. С. 159–162.
5. Бобрешов А.М. и др. Экспериментальное исследование ТЕМ-рупора с неоднородным диэлектрическим заполнением // Физика волновых процессов и радиотехнические системы. 2016. № 3. Т. 19. С. 6–10.
6. Томилин В.И., Томилина Н.П., Бахтина В.А. Физическое материаловедение. В 2-х ч. Ч. 1. Пассивные диэлектрики. Учеб. Красноярск: Сиб. федер. ун-т. 2012.
7. Макурин М.Н., Чубинский Н.П. Расчет характеристик биконической антенны методом частичных областей // Радиотехника и электроника. 2007. Т. 52. № 10. С. 1199–1208.
8. Программа электродинамического моделирования RFDTD-3D / А.М. Бобрешов и др. Свид. о гос. регистрации программы для ЭВМ № 2012660468. 2013.
9. Taflove A., Hagness S.C. Computation al electrodynamics: The finite-difference time domain method. Norwood: Artech House. 1995.
10. Berenger J.-P. Perfectly matched layer for the absorption of electromagnetic waves // Journal of Computation al Physics. 1994. V. 114. P. 185–200.