Щелевые антенны на основе П-волновода с частичным диэлектрическим заполнением
- 1,2 ФГАОУ ВО «Южный федеральный университет» (г. Ростов-на-Дону, Россия)
Аннотация
Постановка проблемы. Применение волноводно-щелевых антенных решеток (ВЩАР) на прямоугольном волноводе имеет как хорошо изученные преимущества, так и неоспоримые ограничения, связанные в первую очередь с поперечным сечением используемого волновода. Применение волновода прямоугольного сечения с воздушным заполнением позволяет проектировать ВЩАР в частотном интервале, соответствующем рабочему диапазону волновода. В случае перехода в более низкий рабочий диапазон частот возникает необходимость увеличивать поперечное сечение волновода, что приводит к увеличению габаритных размеров результирующей ВЩАР. Снижение рабочей частоты волновода без изменения его габаритных размеров может обеспечиваться переходом к волноводу сложного сечения или частичным диэлектрическим заполнением внутренней полости прямоугольного волновода.
Цель. Понизить рабочий диапазон ВЩАР без перехода к волноводу большего сечения за счет применения обоих подходов.
Результаты. Рассмотрена возможность применения внутреннего гребня и тонкого диэлектрического слоя для понижения рабочего диапазона ВЩАР на прямоугольном волноводе. Выполнено моделирование физических процессов в ВЩАР на П-волноводе с воздушным и слоистым диэлектрическим заполнением. Полученные результаты показали уверенную работу антенной решетки в диапазоне, являющемся рабочим для волноводов большего сечения. Проанализировано влияние тонкого диэлектрического слоя на антенные характеристики П-волновода.
Практическая значимость. Отмечена перспективность применения П-волноводов с тонким диэлектрическим слоем для смещения рабочего диапазона волноводно-щелевых антенн вниз по частоте без смены сечения волновода.
- Поступила
- 17.11.2020
- Одобрена
- 08.12.2020
- Принята
- 25.12.2020
Для цитирования
Пелевин А.О., Заргано Г.Ф. Щелевые антенны на основе П-волновода с частичным диэлектрическим заполнением // Антенны. 2021. № 1. С. 5–10. DOI: 10.18127/j03209601-202101-01.
Список источников
- Воскресенский Д.И. Устройства СВЧ и антенны. Проектирование фазированных антенных решеток. М.: Радиотехника. 2012.
- Elliot R.S. Antenna theory & design. Wiley-IEEE Press. 2003.
- Егоров Е.В. Частично заполненные прямоугольные волноводы. М.: Сов. радио. 1967.
- Фельдштейн А.Л. Справочник по элементам волноводной техники. М.-Л.: Государственное энергетическое издательство. 1963.
- Пелевин А.О., Земляков В.В., Заргано Г.Ф. Исследование характеристик щелевой антенной решетки на основе П-волноводов // Антенны. 2018. № 3. С. 3–7.
- Пелевин А.О., Заргано Г.В., Вяткина С.В. Сравнительный анализ ФАР на прямоугольных и гребневых волноводах // Телекоммуникации. 2019. № 3. С. 22–28.
- Заргано Г.Ф., Лерер А.М., Пелевин А.О. Исследование волноводно-щелевой антенной решетки с диэлектрическим заполнением // Физические основы приборостроения. 2020. № 3. С. 28–31.
- Мануилов М.Б., Лерер В.А., Синявский Г.П. Эффективный метод электродинамического анализа волноводно-щелевых антенных решеток // Радиотехника и электроника. 2008. Т. 53. № 8. С. 1–11.
- Заргано Г.Ф., Ляпин В.П., Михалевский В.С. и др. Волноводы сложных сечений. М.: Радио и связь. 1986.
- CST Studio Suite. Electromagnetic field simulation software / URL: https://www.3ds.com/products-services/simulia/products/cststudio-suite/.