И. А. Илларионов - к.т.н., вед. науч. сотрудник, филиал РФЯЦ-ВНИИЭФ «НИИ измерительных систем им. Ю.Е. Седакова »(г. Нижний Новгород)

Электронная почта: illarionovi@list.ru

Е. Л. Варенцов - начальник научно-исследовательской группы,

ФГУП ФНПЦ «НИИ измерительных систем им. Ю.Е. Седакова »(г. Нижний Новгород) E-mail: elvarentsov@mail.ru

М. И. Дудкин - инженер-исследователь 3-й кат., Филиал РФЯЦ-ВНИИЭФ «НИИ измерительных систем им. Ю.Е. Седакова »(г. Нижний Новгород) E-mail: dudkin.mikhail.ig@gmail.com

Постановка проблемы. Микрополосковые антенны (МПА) находят широкое применение в приемной аппаратуре систем спутниковой навигации GPS и ГЛОНАСС. Это обусловлено как конструктивными преимуществами этого типа антенн.

Цель. Разработать и реализовать малогабаритную МПА круговой поляризации с раздельными входами на диапазон L1 ГЛОНАСС и диапазоны L2, L3 ГЛОНАСС.

Результаты. Приведены проекты проектирования и исследования трехдиапазонной антенны спутниковой навигации. В антеннах трехъярусная топология микрополосковых печатных излучателей с двумя входами. Показано, что применение в антенне диэлектриков в подложек первых двух ярусов с отношением относительных диэлектрических проницаемостей примерно 1,6 обеспечивает достижение широкой полосы (не менее 6%) по качеству коэффициента эллиптичности 3 дБ. Отмечено, прочность предлагаемой конструкции к механическим и климатическим воздействующим фактором может быть применение конструкционных диэлектрических материалов.

Практическая значимость. Результаты, полученные в работе, могут быть использованы при проектировании бортовых антенн и антенных решеток аппаратуры спутниковой навигации, а также в других областях радиотехники, которые необходимы широкая рабочая полоса частот антенн и круговая поляризация излучения.

1. Рама Рао Б., Куныш В., Фанте Р., Макдональд К. Антенны GPS / GNSS. Артек Хаус. 2013.
2. Джеймс Дж. Р., Холл П. С. (ред.) Справочник по микрополосковым антеннам. Серия IEE по электромагнитным волнам 28. Лондон: Peter Peregrinus Ltd. 1989.
3. Баланис К.А. Теория антенн: Анализ и проектирование. 2-е издание. Нью-Йорк: John Wiley & Sons, Inc. 1997.
4. Максуд М., Гао С., Браун TWC, Анвин М., де вос Ван Стенвейк Р., Сюй Дж. Д., Андервуд К. И. Недорогая двухдиапазонная решетка с переключаемыми лучами с круговой поляризацией для глобальной навигационной спутниковой системы // Транзакции IEEE по антеннам и распространение. 2014. Т. 62. № 4. С. 1975–1982.
5. Огурцов С., Козил С. Автоматизированное проектирование микрополосковых патч-антенн с круговой поляризацией и улучшенным осевым отношением // IEEE International Antennas & Propagation Conference (LAPC). Лафборо. 2016. DOI: 10.1109 / LAPC.2016.7807495.
6. Langston WL Импеданс, отношение осей и ширина полосы мощности приема микрополосковых антенн // Транзакции IEEE по антеннам и распространению. 2004. Т. 52. № 10. С. 2769–2773.
7. Waterhouse R.B. Stacked patches using high and low dielectric constant material combination // IEEE Transactions on Antennas and Propagation. 1999. V. 47. № 12. P. 1767–1771.
8. Rowe W., Waterhouse R.B., Nirmalathas A., Novak D. Integrated antenna base station design for hybrid fiber radio networks // IEEE International Topical Meeting on Microwave Photonics. MWP’99. Technical Digest. Melbourne, Australia. 1999. V. 1. P. 47–50. DOI: 10.1109/MWP.1999.819649.
9. Herscovici H., Sipus Z. Circularly polarized single-fed wide-band microstrip patch // IEEE Transactions on Antennas and Propagation. 2003. V. 51. № 6. P. 1277–1280.
10. Nasimuddin, Esselle K.P. New feed system for wideband circularly polarized stacked microstrip antennas // IET Microwave Antennas & Propagation. 2007. V. 1. № 5. P. 1086–1091.
11. Garg R., Bhartia P., Bahl I., Ittiboon A. Microstrip antenna design handbook. Artech House. 2001.
12. Заявка на патент № 2019127431. Компактная многодиапазонная микрополосковая антенна круговой поляризации (варианты) / И.А. Илларионов, А.А. Балаев, Е.Л. Варенцов, М.И. Дудкин, Н.А. Зотова. Приор. от 29.08.19.
13. Waterhouse R.B. Microstrip patch antennas: A designer’s guide. Boston: Kluwer. 2003.
14. Тан Ч.-Л., Чиу Ж.-Й., Вонг К.-Л. Увеличение ширины луча микрополосковой антенны с круговой поляризацией в трехмерной наземной конструкции // Письма в области СВЧ и оптических технологий. 2002. Т. 32. № 2. С. 149–153.