А. Н. Дементьев – к.т.н., доцент,

МИРЭА – Российский технологический университет (Москва)

E-mail: A.Dementev@tmnpo.ru

Д. С. Клюев – д.ф.-м.н., зав. кафедрой РЭС,

Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики (г. Самара)

E-mail: klyuevd@yandex.ru

М. С. Курушкин – соискатель,

Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики (г. Самара) E-mail: kurushkin-m-s@yandex.ru

А. М. Нещерет – к.ф.-м.н., начальник лаборатории,

АО «Самарское инновационное предприятие радиосистем» (г. Самара)

E-mail: nam@siprs.ru

С. А. Шатров – вед. инженер-конструктор,

АО «РКЦ «Прогресс»

E-mail: serg-shatrov@yandex.ru

Постановка проблемы. Конформными антеннами называются антенны, полностью повторяющие форму поверхности, на которой они размещены. Форма конформных антенн определяется в первую очередь не электромагнитными, а аэродинамическими требованиями, предъявляемыми к объекту, на котором они расположены. Поэтому основной областью применения таких антенн является военная авиационная и ракетная техника. Однако они также широко применяются и в гражданской авиации, военных судах и наземных транспортных средствах. Несмотря на наличие большого количества публикаций по данной тематике и в России, и за рубежом, свидетельствующих о том, что конформные антенны сейчас находятся на пике научного интереса, до сих пор подробно не исследованы вопросы, связанные с формированием характеристик излучения конформных микрополосковых антенн, недостаточно подробно изложены вопросы влияния размеров и геометрии излучателя на характеристики излучения.

Цель. Разработать новый метод расчета полей излучения конформных цилиндрических излучателей, отличающийся повышенной точностью и скоростью расчетов.

Результаты. Получены интегральные представления напряженностей электрического и магнитного полей конформных цилиндрических излучателей, связывающие их с распределением плотности тока на поверхности излучателей. Метод определения функций распределения плотности тока на поверхности излучателей основан на математическом аппарате сингулярных интегральных уравнений.

Практическая значимость. Предложенный метод позволяет весьма эффективно проводить электродинамический анализ конформных цилиндрических излучающих систем, определять такие характеристики, как распределение поля излучения в пространстве, диаграмму направленности, коэффициент направленного действия, распределение тока по излучателям, входное сопротивление, поляризационную характеристику и др.

1. Krowne C.M. Cylindrical rectangular microstrip antenna radiation efficiency based on cavity Q factor // IEEE Antennas Propagation Soc. Int. Symp. Dig. 1981. P. 11–14.
2. Wu K.Y., Kaufman J.F. Radiation pattern computations for cylindrical-rectangular microrostrip antenna // IEEE Antennas Propagation Soc. Int. Symp. Dig. 1983. P. 39–42.
3. Чабанов В.А. Технология разработки конформных антенн // Авиационные системы. Научно-техническая информация. 2007. № 6. С. 19–24.
4. Малугин К.А., Неудакин А.А., Артюх А.С. Актуальность использования конформных антенных решеток для бортовых радиотехнических систем // Сб. статей Всеросс. НПК «Инновации в авиационных комплексах и системах военного назначения». Ч. 11. Воронеж: ВАИУ. 2009. С. 122–126.
5. Ильин Е.М., Полубехин А.И., Черевко А.Г. Конформные антенные системы – перспективное направление развития бортовых РЛК для беспилотных летательных аппаратов // Вестник СибГУТИ. 2015. № 2. С. 149–155.
6. Pant R., Kala P., Pattnaik S.S., Saraswat R.C. Short-circuited quarter wavelength cylindrical-rectangular microstrip patch antenna // International Journal of Microwave and Optical Technology. 2008. V. 3. № 2. P. 110–118.
7. Elrashidi A., Elleithy Kh., Bajwa H. Input impedance, VSWR and return loss of a conformal microstrip printed antenna for TM01 mode using two different substrates // International Journal of Networks and Communications. 2012. № 2 (2). P. 13–19.
8. Li L.-W., Zhao T.-X., Leong M.-S., Yeo T.-S. A spatial-domain method of moments analysis of a cylindrical-rectangular chirostrip // Progress In Electromagnetics Research. 2002. V. 35. P. 165–182. DOI 10.2528/PIER01060503
9. Svezhentsev A.Y., Kryzhanovskiy V.V. Patch shape influence upon radar cross section of a cylindrical microstrip antenna // Progress In Electromagnetics Research. 2009. V. 15. P. 307–324. DOI 10.2528/PIERB09050602
10. Кисель Н.Н., Грищенко С.Г., Дерачиц Д.С. Исследование низкопрофильных конформных микрополосковых антенн // Известия ЮФУ. Технические науки. 2015. № 3 (164). С. 240–248.
11. Wong K.-L. Design of nonplanar microstrip antennas and transmission lines. Chichester: John Wiley & Sons. 1999.
12. Josefsson L., Persson P. Conformal array antenna theory and design. Piscataway, New Jersey: IEEE Press, Wiley-Interscience. 2006.
13. Неганов В.А., Нефедов Е.И., Яровой Г.П. Полосково-щелевые структуры сверх- и крайневысоких частот. М.: Наука. Физматлит. 1996.
14. Дементьев А.Н., Клюев Д.С., Неганов В.А., Соколова Ю.В. Сингулярные и гиперсингулярные интегральные уравнения в теории зеркальных и полосковых антенн. М.: Радиотехника. 2015.
15. Дементьев А.Н., Клюев Д.С., Шатров С.А. Расчет входного сопротивления полосковой рамочной антенны, расположенной на диэлектрическом цилиндре // Радиотехника и электроника. 2017. Т. 62. № 5. С. 470–475.
16. Тихонов А.Н., Арсенин В.Я. Методы решения некорректных задач. М.: Наука. 1979.