Электродинамическое моделирование сверхширокополосного излучателя Лалезари в частотной области

Постановка проблемы. На сегодняшний день актуальной является задача электродинамического моделирования сверхширокополосного излучателя Лалезари − комбинированного излучателя, сочетающего в себе свойства рупорной и вибраторной антенн. Практический интерес к таким излучателям обусловлен требованием одновременного обеспечения широкой полосы согласования и стабильности по частоте как амплитудных, так и фазовых характеристик излучаемого сигнала при заданных диаграмме направленности (ДН) и положении фазового центра в системах радиолокации высокого разрешения, радиоэлектронной борьбы и связи с малой вероятностью перехвата.

Цель. Провести численное электродинамическое моделирование частотных характеристик излучателя Лалезари в программном комплексе Ansys HFSS и определить коэффициент стоячей волны, частотную зависимость коэффициента усиления (КУ) в полосе с коэффициентом перекрытия 50, а также ДН в двух ортогональных плоскостях и в трехмерном представлении.

Результаты. Выполнено электродинамическое моделирование сверхширокополосного (СШП) излучателя Лалезари в частотной области в программном комплексе Ansys HFSS. Проведен расчет в частотном диапазоне от 0,1F0 до 5 F0, что соответствует коэффициенту перекрытия по частоте, равному 50. Получены частотные зависимости коэффициента стоячей волны и КУ, а также ДН, в том числе в трехмерном (3D). Показано, что излучатель Лалезари сохраняет форму ДН и уровень КУ при переходе между близкими частотами и, как следствие, дает малые искажения формы широкополосного сигнала при излучении, что позволяет использовать его в качестве элемента сверхширокополосных антенных решеток.

Практическая значимость. Рассмотренный излучатель можно использовать для работы с сигналами, спектр которых полностью укладывается в один из двух рабочих участков.