Цилиндрическая активная антенная решетка из микрополосковых вибраторных излучателей

Е. В. Овчинникова; А. А. Черкашин; С. Г. Кондратьева; А. О. Перфилова; П. А. Шмачилин; Нгуен Динь То

doi:10.18127/j03209601-202004-03

Цилиндрическая активная антенная решетка из микрополосковых вибраторных излучателей

Е. В. Овчинникова¹, А. А. Черкашин², С. Г. Кондратьева³, А. О. Перфилова⁴, П. А. Шмачилин⁵, Нгуен Динь То⁶

научная статья УДК 621.396.6 Страницы: 24-32 doi.org/10.18127/j03209601-202004-03

¹ д.т.н., доцент, Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)
² к.т.н., начальник отдела, OOО «Радиокомп» (Москва)
^3,5 к.т.н., доцент, Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)
⁴ к.т.н., директор по развитию бизнеса, ООО «Инспайдер»
⁶ аспирант, Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)

Ключевые слова: Активные цилиндрические антенные решетки микрополосковые вибраторные излучатели характеристики направленности антенн

Аннотация

Постановка проблемы. В современных наземных системах связи в настоящее время наметился переход от апертурных антенн к широкополосным антенным решеткам с широкоугольным сканированием. Такие антенные системы могут быть реализованы в виде конформных или пространственных активных фазированных антенных решеток. При этом пространственные антенные решетки имеют лучшие энергетические и стоимостные характеристики, чем конформные. Однако для построения пространственных антенных решеток с широкоугольным сканированием необходимы ненаправленные в азимутальной плоскости излучатели. Как правило, в качестве элементов таких антенн рассматриваются вибраторные излучатели, которые имеют узкую рабочую полосу.

Цель. Провести моделирование и параметрическую оптимизацию характеристик направленности цилиндрической антенной решетки из микрополосковых вибраторных излучателей.

Результаты. Разработана электродинамическая модель цилиндрической антенной решетки из микрополосковых вибраторных излучателей. Определены ее характеристики направленности и частотные характеристики. Рассмотрено влияние обтекателя на характеристики направленности антенны.

Практическая значимость. Показана целесообразность исследования характеристик антенных решеток применительно к наземным системам связи, а также необходимость определения путей построения излучающих элементов широкополосных антенн, на базе которых можно строить излучающую систему.

Для цитирования

Овчинникова Е.В., Черкашин А.А., Кондратьева С.Г., Перфилова А.О., Шмачилин П.А., То Н.Д. Цилиндрическая активная антенная решетка из микрополосковых вибраторных излучателей // Антенны. 2020. № 4. С. 24–32. DOI: https://doi.org/10.18127/j03209601-202004-03

Список источников

Voskresenskii D.I., Ovchinnikova E.V. Proceedings of the XXVIII Moscow International Conference on Antenna Theory and Technology. Russia, Moscow. September, 1998.
Воскресенский Д.И., Овчинникова Е.В. Широкополосные антенны с широкоугольным неискаженным сканированием // Антенны. 1999. № 1.
Воскресенский Д.И., Овчинникова Е.В. Синтез кольцевых концентрических антенных решеток // Сб. статей. «Авионика 2002–2004» / Под ред. А.И. Канащенкова. М.: Радиотехника. 2005.
Воскресенский Д.И., Гостюхин В.Л., Максимов В.М., Пономарев Л.И. Устройства СВЧ и антенны. М.: Радиотехника. 2006.
Нечаев Ю.Б., Борисов Д.Н., Мальцев А.С. Увеличение полосы рабочих частот микрополосковых антенн для систем связи // Вестник Воронежского института МВД России. 2008. № 1. С. 138–146.
Папилов К.Б. Малогабаритные многослойные печатные антенны. Дисс. … канд. техн. наук. М. 2015.
Бабичев Д.А. Разработка и исследование микрополосковой антенны на основе фрактального подхода. Дисс. … канд. техн. наук. СПб. 2016.
Юрцев О.А. Резонансные и апертурные антенны. Ч. 2: Методическое пособие по курсу «Антенны и устройства СВЧ». В 3-х частях. Мн.: БГУИР. 2000.
Voskresenskiy D., Ovchinnikova E., Nguen Dinh To, Pham Van Vinh, Ye Htut Khaung. Extension of the operating band of printed emitters using distributed excitation // 29th International Crimean Conference «Microwave & Telecommunication Technology» (CriMiCo’2019). ITM Web of Conferences. 2019. V. 30. 05011. DOI: 10.1051/itmconf/20193005011.
Voskresenskiy D.I., Ovchinnikova E.V., Nguen Dinh To, Kondratyeva S.G., Shmachilin P.A. Printed emitters with distributed excitation // 6th International Conference «Engineering and Telecommunication En&T–2019». Москва, 20–21 ноября 2019 г.
Овчинникова Е.В., Шумилов Т.Ю., Е Хтут Кхаунг. Антенная решетка из сверхширокополосных излучателей «бабочка» // Вопросы электромеханики. Труды ВНИИЭМ. Т. 172. № 5. 2019. С. 25–31.
Овчинникова Е.В., Кондратьева С.Г., Шмачилин П.А., Нгуен Динь То, Генералов А.Г., Гаджиев Э.В., Салихов М.Р. Применение рупорной антенны в качестве бортовой антенны радиолинии передачи целевой информации // Вопросы электромеханики. Труды ВНИИЭМ. 2019. Т. 173. № 6. С. 41–50.

[1] Voskresenskii D.I., Ovchinnikova E.V. Proceedings of the XXVIII Moscow International Conference on Antenna Theory and Technology. Russia, Moscow. September, 1998.

[2] Воскресенский Д.И., Овчинникова Е.В. Широкополосные антенны с широкоугольным неискаженным сканированием // Антенны. 1999. № 1.

[3] Воскресенский Д.И., Овчинникова Е.В. Синтез кольцевых концентрических антенных решеток // Сб. статей. «Авионика 2002–2004» / Под ред. А.И. Канащенкова. М.: Радиотехника. 2005.

[4] Воскресенский Д.И., Гостюхин В.Л., Максимов В.М., Пономарев Л.И. Устройства СВЧ и антенны. М.: Радиотехника. 2006.

[5] Нечаев Ю.Б., Борисов Д.Н., Мальцев А.С. Увеличение полосы рабочих частот микрополосковых антенн для систем связи // Вестник Воронежского института МВД России. 2008. № 1. С. 138–146.

[6] Папилов К.Б. Малогабаритные многослойные печатные антенны. Дисс. … канд. техн. наук. М. 2015.

[7] Бабичев Д.А. Разработка и исследование микрополосковой антенны на основе фрактального подхода. Дисс. … канд. техн. наук. СПб. 2016.

[8] Юрцев О.А. Резонансные и апертурные антенны. Ч. 2: Методическое пособие по курсу «Антенны и устройства СВЧ». В 3-х частях. Мн.: БГУИР. 2000.

[9] Voskresenskiy D., Ovchinnikova E., Nguen Dinh To, Pham Van Vinh, Ye Htut Khaung. Extension of the operating band of printed emitters using distributed excitation // 29th International Crimean Conference «Microwave & Telecommunication Technology» (CriMiCo’2019). ITM Web of Conferences. 2019. V. 30. 05011. DOI: 10.1051/itmconf/20193005011.

[10] Voskresenskiy D.I., Ovchinnikova E.V., Nguen Dinh To, Kondratyeva S.G., Shmachilin P.A. Printed emitters with distributed excitation // 6th International Conference «Engineering and Telecommunication En&T–2019». Москва, 20–21 ноября 2019 г.

[11] Овчинникова Е.В., Шумилов Т.Ю., Е Хтут Кхаунг. Антенная решетка из сверхширокополосных излучателей «бабочка» // Вопросы электромеханики. Труды ВНИИЭМ. Т. 172. № 5. 2019. С. 25–31.

[12] Овчинникова Е.В., Кондратьева С.Г., Шмачилин П.А., Нгуен Динь То, Генералов А.Г., Гаджиев Э.В., Салихов М.Р. Применение рупорной антенны в качестве бортовой антенны радиолинии передачи целевой информации // Вопросы электромеханики. Труды ВНИИЭМ. 2019. Т. 173. № 6. С. 41–50.