Н. В. Самбуров1, В. А. Обуховец2
1 АО «Тайфун» (г. Калуга, Россия)
2 Южный федеральный университет (г. Ростов-на-Дону, Россия)

1 samburov.n.v@yandex.ru, 2 vaobuhovec@sfedu.ru

Постановка проблемы. Достоинствами дипольных излучателей является слабая направленность, повышенная электрическая прочность и значение коэффициента полезного действия. Классический полуволновый диполь имеет достаточно малую рабочую полосу частот. Известны способы значительного расширения полосы рабочих частот диполя, однако эти способы применимы для обособленных излучателей. При использовании таких излучателей в составе фазированных антенных решеток происходит рассогласование и сужение диапазона рабочих частот в процессе сканирования лучом. Большинство современных тенденций в области построения широкополосных и широкоугольных антенных решеток основываются на микрополосковых технологиях и применении метаматериалов. Однако данные тенденции приводят к снижению механической и электрической прочности излучателей, а также делают их параметры чувствительными к климатическим условиям. Поэтому в некоторых приложениях актуальными являются классические конструкции дипольных излучателей.

Цель. Синтезировать конструкцию симметричного дипольного излучателя для работы в составе широкополосной фазированной антенной решетки.

Результаты. Синтезирована конструкция широкополосного дипольного излучателя для использования в составе фазированной антенной решетки в диапазоне частот не менее 1:1,5. Показано, что диполь содержит согласующе-симметрирующую цепь и рефлектор сложной формы. Отмечено, что отличительными особенностями конструкции являются ограниченные габаритные размеры (сравнимые с полуволновым диполем) и способ питания (от коаксиальной линии со стандартным волновым сопротивлением 50 Ом).

Практическая значимость. Синтезированный излучатель может применяться в составе широкополосных фазированных антенных решеток дециметрового диапазона волн.

Самбуров Н.В., Обуховец В.А. Конструктивный синтез дипольного излучателя для широкополосной ФАР // Антенны. 2026. № 2. С. 17–27. DOI: https://doi.org/10.18127/j03209601-202602-02

1. Milligan T.A. Modern antenna design. Second Ed. 2005. DOI: 10.1002/0471720615.
2. Qin P.-Y., Weily A.R., Guo Y.J. et al. Frequency reconfigurable quasi-Yagi folded dipole antenna // IEEE Transactions on Antennas and Propagation. 2010. V. 58. № 8. P. 2742–2747. DOI: 10.1109/TAP.2010.2050455.
3. Обуховец В.А. Реконфигурируемые микрополосковые антенные системы // СВЧ-техника и телекоммуникационные технологии. 2020. № 1-2. С. 159–160.
4. Chen H.-D. Broadband CPW-fed square slot antennas with a widened tuning stub // IEEE Transactions on Antennas and Propagation. 2003. V. 51. P. 1982–1986.
5. Kuo F.-Y., Chou H.-T., Hsu H.-T. et al. A novel dipole antenna design with an over 100% operational bandwidth // IEEE Transactions on Antennas and Propagation. 2010. V. 58. № 8. P. 2737–2741. DOI: 10.1109/TAP.2010.2050434.
6. Kim J.I., Kim J.M., Yoon Y.J., Pyo C.S. Wideband printed fat dipole fed by tapered microstrip balun // Proceedings of IEEE Antennas and Propagation Society Int. Symp. 2003. V. 3. P. 32–35.
7. Guo Y.X., Zhang Z.Y., Ong L.C. et al. A new balanced UWB planar antenna // Proceedings of Eur. Conf. on Wireless Technology. 2005. P. 515–517.
8. He Q.-Q., Wang B.-Z., He J. Wideband and dual-band design of a printed dipole antenna // IEEE Antennas Wireless Propagation Letters. 2008. V. 7. P. 1–4.
9. Обуховец В.А. Планарные микрополосковые излучатели с расширенным диапазоном частот // СВЧ-техника и телекоммуникационные технологии. 2023. № 5. С. 59–60.
10. Gevorkyan A.V., Yukhanov Y.V. 5.11:1 bandwidth dual polarized dipole antenna // 2018 IEEE Radio and Antenna Days of the Indian Ocean. Wolmar. 2018. P. 8572299.
11. Семенихин А.И., Семенихина Д.В., Юханов Ю.В. Низкопрофильная двухполяризационная антенная решетка сильно связанных диполей С-Х-диапазонов // Журнал радиоэлектроники. 2020. № 12. С. 14.
12. Кудин В.П. Диапазонный вибратор с плоскими плечами // Антенны. 2006. № 2. С. 40–41.
13. Патент на полезную модель № 155921 РФ. Широкополосный излучатель для фазированных антенных решеток с широкоугольным сканированием / Д.И. Воскресенский, Д.Л. Бохин, А.И. Гиголо. Опубл. 20.10.2015.
14. Шаманов А.Н. Способ увеличения полосы частот диполя. Частотно-независимый диполь // Антенны. 2001. Вып. 1. С. 24–30.
15. Обуховец В.А., Самбуров Н.В. Синтез конструкции широкополосного согласования дипольного излучателя // Известия ЮФУ. Технические науки. 2025. № 1 (243). С. 237–247. DOI: 10.18522/2311-3103-2025-1-237-247.
16. Устройства СВЧ и антенны. Проектирование фазированных антенных решеток / Под ред. Д.И. Воскресенского. М.: Радиотехника. 2003.
17. Цветков В.А., Кондратьева С.Г. Оптимизация широкополосной фазированной антенной решетки с вибраторными излучателями // Труды МАИ. 2019. № 108. С. 6. DOI: 10.34759/trd-2019-108-6.
18. Стериополо Е.А., Матвеева Л.А. «Слепые» зоны в излучении вибраторных ФАР // Сб. науч. статей «Антенны». Вып. 27. М.: Радио и связь. 1979. С. 109–113.
19. Engheta N., Ziolkowski R.W. Metamaterials: Physics and engineering explorations. Wiley-IEEE Press.
20. Cameron T.R., Eleftheriades G.V. Experimental validation of a wideband metasurface for wide-angle scanning leaky-wave antennas // IEEE Transactions on Antennas and Propagation. 2017. V. 65. P. 5245–5256.
21. Sajuyigbe S., Ross M.C., Geren P. et al. Wide angle impedance matching metamaterials for waveguide-fed phased-array antennas // IET Microwaves Antennas & Propagation. 2010. V. 4. P. 1063–1072.
22. Munk B.A. Finite antenna arrays and FSS. New York, USA: Wiley Interscience. 2003. Ch. 6.
23. Munk B., Taylor R., Durham T. et al. A low-profile broadband phased array antenna // Proceedings of Int. Symp. IEEE Antennas Propag. Soc. Columbus, OH, USA. 2003. P. 448–451.
24. Neto A., Lee J.J. Ultrawide-band properties of long slot arrays // IEEE Transactions on Antennas and Propagation. 2006. V. 54. № 2. P. 534–543.
25. Гринев А.Ю., Багно Д.В., Мосейчук Г.Ф., Синани А.И. Широкополосные системы излучения для антенных систем с электронным управлением лучом многофункциональных радиоэлектронных комплексов // Антенны. 2013. № 3. С. 3–13.
26. Бут Р.О., Самбуров Н.В. Способ широкополосного и широкоугольного согласования вибраторной антенной решетки // Электромагнитные волны и электронные системы. 2019. Т. 24. № 3. С. 14–19.