Статьи автора

Синтез и анализ сверхширокополосных отражательных антенных решеток

от 01.02.2025

Рассмотрены вопросы анализа и синтеза двухполяризационных сверхширокополосных отражательных антенных решеток сверхширокополосных элементов протяженной длины типа антенн Вивальди и ТЕМ-рупоров. Синтез и анализ выполнены в приближении локально периодической решетки, в рамках которого каждому ее элементу можно поставить в соответствие ячейку Флоке. Представлена процедура приближенного синтеза двухполяризационной сверхширокополосной отражательной антенной решетки учитывающая зависимость фазы коэффициента передачи ячейки Флоке от угла падения и поляризации возбуждающей волны. Предложен подход к анализу сверхширокополосной отражательной решетки, основанный на численном расчете матрицы рассеяния ячейки Флоке в комбинации с методом последовательных приближений. Проведено сравнение решений на первой и второй итерациях, обсуждается целесообразность дальнейшей коррекции решения путем увеличения порядка приближения.

140 0

Электродинамическое моделирование щелевых решеток методом обобщенной матрицы рассеяния – разложения по сферическим волнам

Номер выпуска 1 от 01.01.2024

Представлен алгоритм для электродинамического анализа двумерной волноводной щелевой решетки конечных размеров. Для решения граничной задачи используется метод обобщенной матрицы рассеяния. Сложная задача для структуры с большими электрическими размерами делится на две подзадачи: рассеяние волн на одном элементе решетки и взаимодействие волн внутри решетки. В соответствии с указанным методом электромагнитное поле уединенного элемента решетки представляется в виде разложения по падающим и рассеянным сферическим волнам. Решение первой подзадачи дает оператор рассеяния, который связывает амплитуды падающих и рассеянных волн. Решение второй подзадачи дает матрицу взаимодействия, которая связывает амплитуды волн, падающих на m-й элемент решетки, с амплитудами волн, рассеянными n-м элементом. Применение оператора рассеяния и матрицы взаимодействия к анализируемой решетке приводит к системе линейных алгебраических уравнений относительно амплитуд рассеянных волн. Анализируется непериодическая сфокусированная в зоне Френеля щелевая решетка, содержащая до тысячи элементов. Полученные численные результаты хорошо согласуются с известным поведением сфокусированных решеток вытекающей волны. Обсуждаются возможные области применения метода.

72 0

Численное исследование дисперсионных характеристик цилиндрических спиральных линий и периодических решеток на их основе

Номер выпуска 2 от 01.02.2024

Проведены численные исследования дисперсионных характеристик цилиндрических спиральных линий. Рассмотрены также одномерные и двумерные периодические решетки, образованные такими линиями. Использован метод собственных значений в сочетании с периодическими граничными условиями. Рассчитаны дисперсионные характеристики в области параметров, для которых условия применимости известных приближенных численно-аналитических методов анализа спиральных линий не выполняются. Получены дисперсионные характеристики первых двух собственных волн в одномерной и двумерной периодических решетках спиралей для разных величин фазовых сдвигов между периодами решетки. Показано, что основной тип волны в них является замедленной относительно осей линий волной с направлением вращения вектора поля, определяемым направлением намотки спирали.

74 0

Двухмодовое двухслойное планарное зеркало

Номер выпуска 9 от 01.09.2024

Рассмотрены планарные двухслойные двухмодовые зеркала, обеспечивающие одновременно отражение и переход с одного слоя на другой двух ортогональных волн. Зеркала исследованы путем численного электродинамического моделирования в системе HFSS. Показано, что исследованные варианты зеркал обеспечивают согласование по двум волнам на уровне –(20…34) дБ в диапазоне частот близком к 2.5:1, а также в диапазоне углов падения ±60°. Обсуждается возможность применения двухмодовых зеркал для построения двухполяризационных остронаправленных антенн.

77 0

ЭЛЕКТРОДИНАМИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ЛИНЕЙНОЙ ДВУХПОЛЯРИЗАЦИОННОЙ РЕШЕТКИ С СЕКТОРНОЙ ДИАГРАММОЙ НАПРАВЛЕННОСТИ ЭЛЕМЕНТА РЕШЕТКИ

от 01.05.2025

Рассмотрена линейная решетка с диаграммой направленности элемента близкой к секторной. Решетка состоит из диаграммообразующей схемы и излучающей решетки рупоров. Диаграммообразующая схема включает блок связанных двухполяризационных EBG волноводов и блок фазосдвигателей в виде отрезков прямоугольных металлических волноводов. Электродинамическое моделирование и оптимизация устройства проведены с целью формирования секторной диаграммы направленности в плоскости излучающей решетки. Исследование проведено в три этапа. На первом этапе проанализированы собственные волны бесконечной решетки бесконечных связанных двухполяризационных EBG волноводов, найдены линейные коэффициента связи между ними по волнам двух ортогональных поляризаций. На втором этапе диаграммообразующая схема моделируется как СВЧ многополюсники находится его матрица рассеяния. На третьем этапе проведено моделирование всего устройства целиком, включая излучающую решетку рупоров. Показано, что исследования решетка обеспечивает формирование диаграмм направленности близких к секторным для волн двух ортогональных линейных поляризаций в полосе частот до 10 % в сантиметровом диапазоне длин волн.

12 0

ЭЛЕКТРОДИНАМИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ЛИНЕЙНОЙ ДВУХПОЛЯРИЗАЦИОННОЙ РЕШЕТКИ С СЕКТОРНОЙ ДИАГРАММОЙ НАПРАВЛЕННОСТИ ЭЛЕМЕНТА РЕШЕТКИ

Номер выпуска 5 от 29.12.2025

Рассмотрена линейная решетка с диаграммой направленности элемента близкой к секторной. Решетка состоит из диаграммообразующей схемы и излучающей решетки рупоров. Диаграммообразующая схема включает блок связанных двухполяризационных EBG волноводов и блок фазосдвигателей в виде отрезков прямоугольных металлических волноводов. Электродинамическое моделирование и оптимизация устройства проведены с целью формирования секторной диаграммы направленности в плоскости излучающей решетки. Исследование проведено в три этапа. На первом этапе проанализированы собственные волны бесконечной решетки бесконечных связанных двухполяризационных EBG волноводов, найдены линейные коэффициента связи между ними по волнам двух ортогональных поляризаций. На втором этапе диаграммообразующая схема моделируется как СВЧ многополюсники находится его матрица рассеяния. На третьем этапе проведено моделирование всего устройства целиком, включая излучающую решетку рупоров. Показано, что исследования решетка обеспечивает формирование диаграмм направленности близких к секторным для волн двух ортогональных линейных поляризаций в полосе частот до 10 % в сантиметровом диапазоне длин волн.

28 0

Синтез и анализ сверхширокополосных отражательных антенных решеток

Номер выпуска 2 от 01.02.2025

Рассмотрены вопросы анализа и синтеза двухполяризационных сверхширокополосных отражательных антенных решеток сверхширокополосных элементов протяженной длины типа антенн Вивальди и ТЕМ-рупоров. Синтез и анализ выполнены в приближении локально периодической решетки, в рамках которого каждому ее элементу можно поставить в соответствие ячейку Флоке. Представлена процедура приближенного синтеза двухполяризационной сверхширокополосной отражательной антенной решетки учитывающая зависимость фазы коэффициента передачи ячейки Флоке от угла падения и поляризации возбуждающей волны. Предложен подход к анализу сверхширокополосной отражательной решетки, основанный на численном расчете матрицы рассеяния ячейки Флоке в комбинации с методом последовательных приближений. Проведено сравнение решений на первой и второй итерациях, обсуждается целесообразность дальнейшей коррекции решения путем увеличения порядка приближения.

13 0