ЖУРНАЛ РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ. ISSN 1684-1719. 2022. №3
Оглавление выпускаТекст статьи (pdf)
DOI: https://doi.org/10.30898/1684-1719.2022.3.2
УДК: 621.396.67
ШИРОКОУГОЛЬНЫЕ МНОГОЛУЧЕВЫЕ АНТЕННЫ НА ОСНОВЕ БИФОКАЛЬНЫХ СИСТЕМ.
В.А. Калошин1, Ви Ут Нам2
1Институт радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова РАН
125007, г. Москва, ул. Моховая, д. 11, стр. 7
2Московский физико-технический институт (НИУ), 141700, Московская обл., г. Долгопрудный, Институтский пер. 9
Статья поступила в редакцию 19 февраля 2022 г.
Аннотация. С использованием численного моделирования методом конечных элементов и в приближении Кирхгофа исследованы характеристики многолучевых антенн с широким углом обзора на основе планарных бифокальных двухзеркальных, зеркально-линзовых и линзовых систем с оптимизированными параметрами. В приближении Кирхгофа рассчитаны характеристики многолучевой антенны на основе трехмерной диэлектрической бифокальной линзы. Проведены измерения зависимости коэффициента усиления от угла обзора макета многолучевой антенны на основе планарной бифокальной диэлектрической линзы.
Ключевые слова: многолучевая антенна, двухзеркальная бифокальная система, зеркально-линзовая бифокальная система, линзовая бифокальная система.
Abstract. The characteristics of multi-beam antennas with a wide angle of view based on planar bifocal two-mirror, mirror-lens and lens systems with optimized parameters are studied using numerical simulation by the finite element method and in the Kirchhoff approximation. The characteristics of a multi-beam antenna based on a three-dimensional dielectric bifocal lens are calculated in the Kirchhoff approximation. The dependence of the gain on the angle of view of a multi-beam antenna prototype based on a planar bifocal dielectric lens has been measured
Keywords: multi-beam antenna, two-mirror bifocal system, reflex-lens bifocal system, lens bifocal system.
Финансирование: Работа выполнена за счет бюджетного финансирования в рамках государственного задания по теме 0030-2019-006.
Автор для переписки: Калошин Вадим Анатольевич, kaloshin.v@mail.ru
Литература
1. Wei Hong, Zhi Hao Jiang, Chao Yu, Jianyi Zhou, and others. Multibeam Antenna Technologies for 5G Wireless Communications. Transactions On Antennas And Propagation. 2017. V.65. №12. P.6231-6249.
2. Шишлов А.В. Многолучевые антенные для систем радиолокации и связи. Журнал радиоэлектроники. 2018. №7. https://www.doi.org/10.30898/1684-1719.2018.7.6
3. Ahmad Emadeddin, Mohammad Ali Salari, Mahdi Zoghi, Amin Darvazehban, and Omid Manoochehri. A Compact Ultra-Wideband Multibeam Antenna System. IEEE TRANSACTIONS ON ANTENNAS AND PROPAGATION. 2018. V.66. №1. P.125-131.
4. Bart Smolders A., Aleksei Dubok, Netsanet M. Tessema, and others. Building 5GMillimeter-Wave Wireless Infrastructure. IEEE Antennas & Propagation Magazine. 2019. №4. P.53-62.
5. Ali Shahi, Mahmoud Mohammad –Taheri, Iman Aryanian. A 5G Multibeam Antenna Including Rotman Lens and Slot Array Antenna. Proceedings of the 5th International Conference on Millimeter-Wave and Terahertz Technologies (MMWaTT). P.78-81. https://www.doi.org/10.1109/MMWaTT.2018.8661224
6. Gianfranco Ruggerini, Pasquale Giuseppe Nicolaci, Giovanni Toso, and Piero Angeletti. A Ka-Band Active Aperiodic Constrained Lens Antenna for Multibeam Applications. IEEE ANTENNAS & PROPAGATION MAGAZINE. 2019. №10. P.60-68.
7. Hsi-Tseng Chou, Zong-Chen Tsai, and Siddhartha Panigrahi. Tri-Focal Configuration of Three-Dimensional Metallic Waveguide-Array Lens Antennas of Rotman Lens Concept for Multi-Beam Applications. IEEE Access. 2019. V.7. P.144524-144535.
8. Kamelia Quzwain, Yoshihide Yamada, Kamilia Kamardin, Nurul Huda Abd Rahman, Tharek Abd Rahman. Design of Shaped Offset Dual-Reflector Antennafor 5G Mobile Base Station. Proceedings of IEEE International RF and Microwave Conference. USA. 2018. P.5-8.
9. Mingzhu Li, Hui Zhang, Jianyu Guo, Peng Chen, Xutao Yu. A Novel Reflector Structure for Realizing Optical Multi-beam Application. 11th UK-Europe-China Workshop on Millimeter Waves and Terahertz Technologies (UCMMT). China. 2018. https://www.doi.org/10.1109/UCMMT45316.2018.9015667
10. Yujian Li, Lei Ge, Meie Chen, Zhan Zhang, Zheng Li, and Junhong Wang. Multibeam 3-D-Printed Luneburg Lens Fed by Magnetoelectric Dipole Antennas for Millimeter-Wave MIMO Applications. IEEE TRANSACTIONS ON ANTENNAS AND PROPAGATION. 2019. V.67 №5. P.2923-2933.
11. Henry Giddens and Yang Hao. Multibeam Graded Dielectric Lens Antenna From Multimaterial 3-D Printing.США. IEEE TRANSACTIONS ON ANTENNAS AND PROPAGATION. 2020. V.68. №9. P.6832-6837.
12. Dmitry V. Denisov, Sergey. N. Shabunin, Dmitry. V. Kusaykin, Maxim. A. Klevakin. Base Station Multibeam Antenna for 5G Network Based on the Lunenburg Lens Structure. IEEE 15th INTERNATIONAL CONFERENCE OF ACTUAL PROBLEMS OF ELECTRONIC INSTRUMENT ENGINEERING (APEIE). 2021. P.260-263.
13. Hongda Lu, Zhipeng Liu, Yong Liu, Hongbin Ni, and Xin Lv. Compact Air-Filled Luneburg Lens Antennas Based on Almost-Parallel Plate Waveguide Loaded With Equal-Sized Metallic Posts. IEEE TRANSACTIONS ON ANTENNAS AND PROPAGATION. 2019. V.67. №11. P.6829-6838.
14. Liao Q., Fonseca N.J.G., and Quevedo-Terue O. Compact Multibeam Fully Metallic Geodesic Luneburg Lens Antenna Based on Non-Euclidean Transformation Optics. IEEE TRANSACTIONS ON ANTENNAS AND PROPAGATION. 2018. V.66. №12. P.7383-7388.
15. Калошин В.А., Ле Д.Т., Ви У.Н. Многолучевые волноводно- щелевые антенные решетки с бифокальными диаграммо-образующими системами и широким сектором частотного сканирования. Журнал радиоэлектроники. 2020. №3. https://www.doi.org/10.30898/1684-1719.2020.3.13
16. Калошин В.А, Ле Д.Т. Трехфокальная планарная волноводно-щелевая антенная решетка. РЭ. 2021. Т.66. №10. С.974-979. https://www.doi.org/10.31857/S0033849421100077
17. Калошин В.А, Ле Д.Т. Трехфокальная зеркально-линзовая планарная волноводно-щелевая антенная решетка. РЭ. 2021. Т.66. №11. С.1078-1084. https://www.doi.org/10.31857/S0033849421110048
18. Kaloshin V.A., Nam Vi Ut. Synthesis of Planar Bifocal Two Mirror, Lens and Mirror-Lens Beamforming Systems. Int. Conf. 2021 Radiation and Scattering of Electromagnetic Waves (RSEMW). June 28 – July 2. 2021. Divnomorskoe. Russia. P.159-162. https://www.doi.org/10.1109/RSEMW52378.2021.9494139
19. Калошин В.А., Ви У.Н. Синтез двухзеркальной бифокальной цилиндрической системы с минимальными аберрациями. РЭ. 2022. Т.67. №2. C.140-148. https://www.doi.org/10.31857/S003384942202005X
20. Калошин В.А., Ви У.Н. Синтез бифокальных диэлектрических линз. Журнал радиоэлектроники [электронный журнал]. 2022. №2. https://doi.org/10.30898/1684-1719.2022.2.11
21. Калошин В.А., Ви У.Н.. Синтез зеркально-линзовой бифокальной цилиндрической системы с минимальными аберрациями. РЭ. 2022. Т.67. №3. C.249-258. https://doi.org/10.31857/S0033849422020061
22. Калошин В.А., Ви У.Н. Двухзеркальная цилиндрическая антенная система с высоким коэффициентом использования поверхности. Журнал радиоэлектроники [электронный журнал]. 2021. №8. https://doi.org/10.30898/1684-1719.2021.8.19
Для цитирования:
Калошин В.А., Ви У.Н. Широкоугольные многолучевые антенны на основе бифокальных систем. Журнал радиоэлектроники [электронный журнал]. 2022. №3. https://doi.org/10.30898/1684-1719.2022.3.2