ЖУРНАЛ РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ. ISSN 1689-1719. 2020. 3
Оглавление выпуска

Текст статьи (pdf)
English page

 

DOI 10.30898/1684-1719.2020.3.8

УДК 621.396.67

ИССЛЕДОВАНИЕ ПЛОСКОЙ ДВУМЕРНО – ПЕРИОДИЧЕСКОЙ СВЕРХДИАПАЗОННОЙ АНТЕННОЙ РЕШЕТКИ С СИСТЕМОЙ ПИТАНИЯ

 В. А. Калошин 1,   Н. Т. Ле 2

1Институт радиотехники и электроники им. В.А.Котельникова Российской академии наук, 125007, г. Москва, ул. Моховая д. 11, стр.7

2Московский физико-технический институт (национальный исследовательский университет), 141700,  Москов. обл.,  г. Долгопрудный,  Институтский пер. 9

 

Статья поступила в редакцию 2 марта 2020 г.

 

Аннотация. С использованием численного и физического эксперимента проведено исследование характеристик согласования и излучения плоской двумерно - периодической антенной решетки ТЕМ рупоров с металлизацией межрупорного пространства и системой питания. В рамках численного эксперимента с использованием метода конечных элементов и конечных разностей во временной области проведено электродинамическое моделирование элементов системы питания и антенной решетки 64 ТЕМ-рупоров c системой питания при сканировании в Е и Н плоскости в секторе 90 градусов. В рамках физического эксперимента проведены измерения коэффициента отражения синфазной решетки 32 ТЕМ рупоров над граундом и ее диаграмм направленности в Н-плоскости на различных частотах, которые подтвердили результаты моделирования.

Ключевые слова: СШП антенна, сверхдиапазонная антенна, антенная решетка, делители мощности, система питания.

Abstract. Using a numerical and physical experiment, a study of the characteristics of matching and radiation of a flat two-dimensional antenna array of TEM horns with metallization of the interstitial space and a feed system was made. As part of a numerical experiment using the finite element and finite difference time domain method, electrodynamic modeling of the elements of the feed system and antenna array of 64 TEM horns with the feed system when scanning in the E and H plane in the 90 degree sector was carried out. The feed system of the array contains two power dividers and delay lines. The first of the dividers is sequential division based on a 50-ohm coaxial line, the second is parallel division based on a symmetrical strip line. Losses in the delay lines were not taken into account in the simulation. The reflection coefficient of power dividers in the frequency range 0.3 GHz - 7 GHz is below the level of -25 dB. The matching band of the antenna array with the power supply system at a level of -10 dB in cophased mode and when scanning in the 900 sector in the H - plane is more than 19: 1, and when scanning in the E - plane it is more than 15: 1. As part of a physical experiment, measurements were made of the reflection coefficient of the cophased mode array of 32 TEM horns above the ground and its radiation patterns in the H-plane at various frequencies, which confirmed the simulation results.

Key words: UWB antenna, over wave range antenna, antenna array, power dividers, feeding system.

Литература

1.     McGrath D.T., Baum C.E. Numerical analysis of planar bicone and TEM horn array antennas // IEEE Antennas Propag. Society Intern. Symposium, July 1998. P. 1058 – 1061.

2.     McGrath D.T., Baum C.E. Scanning and impedance properties of TEM horn arrays for transient radiation // IEEE Transactions on Antennas and Propagation, Mar 1999. V. 47. P. 469 – 473.

3.     Банков С.Е., Калошин В.А., Нгуен К.З. К теории антенных решеток из ТЕМ рупоров // IV Всеросс. Микроволновой конф. Доклады. М. ИРЭ им. В.А.Котельникова РАН. Ноябрь 2016. С.410 – 413.

4.     Калошин В.А., Нгуен К.З. Исследование характеристик СШП плоских двумерно – периодических решеток ТЕМ рупоров // Журн. радиоэлектроники. 2017. №5. Режим доступа http://jre.cplire.ru/jre/may17/14/text.pdf

5.     Банков С.Е., Калошин В.А., Нгуен К.З. К теории сверхширокополосных антенных решеток из ТЕМ – рупоров // РЭ. 2018. Т.63. №7. С. 702 – 710.

6.     Kindt R.W., Pickles W.R. Ultrawideband all-metal flared-notch array radiator // IEEE Trans. Antennas Propag. 2010. V. 58. № 11. P. 3568 – 3575.

7.     Yan J., Gogineni S., Camps-Raga B., Brozena J. A dual-polarized 2-18 GHz Vivaldi array for airborne radar measurements of snow // IEEE Trans. Antennas Propag. 2016. V. 64. N 2. Р. 781 – 785.

8.     Банков С.Е, Калошин В.А., Ле Н.Т. Исследование характеристик двумерной сканирующей решетки ТЕМ – рупоров с металлизацией межрупорного пространства // РЭ. 2018. V. 63. №12. С. 1263 – 1276.

9.     Калошин. В.А., Ле. Н.Т. Двумерно – периодическая двух- поляризационная сверхдиапазонная антенная решетка // VI Всероссийской Микроволновой конференции. Доклады. М. ИРЭ им. В.А.Котельникова РАН. Ноябрь 2018. С. 194 – 198.

10.   Калошин В.А., Ле Н.Т. Двумерно – периодическая двух- поляризационная сверхдиапазонная антенная решетка // РЭ. 2019. V. 64. №11. С.1126 – 1137.

 

 

Для цитирования:

Калошин В.А., Ле Н.Т. Исследование плоской  двумерно – периодической сверхдиапазонной антенной решетки с системой питания. Журнал радиоэлектроники [электронный журнал]. 2020. №3. Режим доступа: http://jre.cplire.ru/jre/mar20/8/text.pdf.

DOI 10.30898/1684-1719.2020.3.8