УДК
621.382, 621.373
РЕЗОНАНСНЫЕ
СВОЙСТВА МИКРОПОЛОСКОВОЙ АНТЕННЫ-ГЕНЕРАТОРА, ИНТЕГРИРОВАННОЙ С ВОЛНОВОДОМ,
ВСТРОЕННЫМ В ДИЭЛЕКТРИЧЕСКУЮ ПОДЛОЖКУ
С.
А. Телегин, В. Е. Любченко, Д. Е. Радченко, Е. О. Юневич
Фрязинский филиал Института радиотехники
и электроники им. В.А. Котельникова РАН, 141190, Московская область, г.
Фрязино, пл. академика Введенского, д.1
Статья поступила в редакцию 17 октября 2018 г.
Аннотация. Рассматривается
конструкция генератора микроволнового излучения на основе микрополосковой
антенны логопериодического типа, интегрированной с полевым транзистором, и волновода,
встроенного в диэлектрическую подложку. Проведено электромагнитное
моделирование автогенератора на расчетную частоту около 12 ГГц методом конечных
разностей во временной области (FDTD). Определены S-параметры в диапазоне 11-13
ГГц для различных размеров резонатора, а также рассчитаны моды резонатора в
данной полосе частот. Расчеты показали, что при совпадении одной из низших мод
резонатора с собственной частотой антенны на данной частоте происходит
рассогласование транзистора с антенной, а также уменьшается коэффициент
обратной связи, что делает невозможным генерацию. В то же время для второй
гармоники, когда низшие моды резонаторы не могут быть возбуждены, изменение
расположения антенны позволяет согласовать генератор с волноводом и обеспечить
эффективный вывод излучения через суженную часть волновода.
Ключевые слова:
СВЧ,
автогенератор, интегрированный в подложку волновод, логопериодическая антенна,
полевой транзистор, моды резонатора.
Abstract.
Microwave oscillator design based on the log-periodic microstrip antenna
integrated with a field-effect transistor and a waveguide embedded in a
dielectric substrate is considered. Computer simulation was performed using the
finite difference method in the time domain. S-parameters were determined in
the 11-13 GHz frequency range for different sizes of the resonator, and
resonator modes in this frequency range were also calculated. Simulation
results have demonstrated that in the case when one of the lower resonator
modes coincides with the eigen frequency of the antenna, in this frequency range
the transistor is unbalanced with the antenna, and the oscillator feedback decreases,
that makes oscillations to be impossible. At the same time, for the second
harmonic, when the lowest resonator modes cannot be excited, changing the
antenna position in resonator allows the oscillator to be balanced with the
waveguide and provides efficient radiation output through the narrowed part of
the waveguide.
Key words:
microwave, oscillator, substrate integrated waveguide, log-periodic antenna,
field-effect transistor, resonator modes.
Для цитирования:
С. А. Телегин, В. Е. Любченко, Д. Е. Радченко,
Е. О. Юневич. Резонансные
свойства микрополосковой антенны-генератора, интегрированной с волноводом,
встроенным в диэлектрическую подложку. Журнал радиоэлектроники [электронный
журнал]. 2018. № 11. Режим доступа: http://jre.cplire.ru/jre/nov18/15/text.pdf
DOI 10.30898/1684-1719.2018.11.15