УДК 621.396.96

Характеристики излучения и рассеяния волноводной антенной решетки с реконфигурируемой частотно-избирательной МЭМС-структурой в апертуре

 

А. И. Семенихин, Д. В. Семенихина, Ю. В. Юханов

Южный федеральный университет

 

Статья поступила в редакцию 27 ноября 2015 г.

 

Аннотация. В работе исследовано влияние реконфигурируемой частотно-избирательной поверхности (ЧИП) с емкостными МЭМС-ключами на характеристики согласования, излучения и рассеяния антенной решетки (АР) из открытых концов прямоугольных волноводов. Показано, что плоская ЧИП, расположенная в апертуре АР, пропускает поле излучения при защелкивании МЭМС-ключей в полосе частот 8 – 12 ГГц. Лучшее согласование антенной решетки обеспечивается, если ЧИП находится в непосредственной близости от апертуры. Выключение МЭМС приводит к ослаблению поля излучения до 35 дБ на резонансной частоте 9 ГГц. Резонансная частота системы «АР-ЧИП» и уровни обратного рассеяния зависят от расстояния между ЧИП и апертурой АР. Отличие ожидаемых уровней обратного рассеяния для синфазной АР на линейной рабочей поляризации в состояниях МЭМС «включено» и «выключено» может превышать 10-15 дБ.

Ключевые слова: частотно-избирательная поверхность, микроэлектромеханические переключатели, реконфигурируемая частотно-избирательная поверхность, волноводная антенная решетка.

Abstract. Effect of the reconfigurable frequency selective structure (FSS) with capacitive MEMS-switches on characteristics of matching, radiation and scattering of the antenna array (AA) of the open ends of rectangular waveguides is investigated. It is shown that FSS transmits a radiation field of AA in case of switching on MEMS (in a band of 8 – 12 GHz). The best matching of AA is provided if the FSS is in close proximity to an aperture. Switching off MEMS weakens amplitude of the wave transmitting through FSS until 35 dB at resonance frequency of 9 GHz; resonance frequency of AA-FSS system depends on distance between the FSS and the AA aperture. Difference of RCS of back scattering of phased AA on working linear polarization in two states of MEMS-switches can make more than 10 – 15 dB.

Key words: frequency selective surface, microelectromechanical RF switches, reconfigurable FSS, waveguide antenna array.