УДК
537.862
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ И
ЧИСЛЕННОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ПОЛЯ В БЛИЖНЕЙ ЗОНЕ ШИРОКОПОЛОСНОЙ
РУПОРНОЙ АНТЕННЫ
Ю. А. Амчиславский 1,
И. М. Купцов 1, Е. В. Булычев 2, Н. Л. Меньших 2,
С. А. Федоров 1,2
1 Московский
физико-технический институт (национально-исследовательский университет),
141700, г. Долгопрудный Моск. обл., Институтский пер. 8
2 Институт
прикладной и теоретической электродинамики РАН,
25412, г. Москва, ул. Ижорская, 13
Статья поступила в редакцию 15 октября 2019 г.
Аннотация. В
статье исследовано распределение поля в ближней зоне широкополосной рупорной
антенны типа П6-23. С помощью двумерного сканера выполнены измерения
распределения амплитуды и фазы поля на различном расстоянии от раскрыва антенны
в конфигурациях с линзой и без. Проведено численное моделирование распределения
поля в ближней зоне антенны строгим методом моментов с использованием
программного комплекса FEKO. Анализ полученных результатов позволил сделать
выводы о возможных ограничениях в использовании такой антенны в качестве
приемно-передающей антенны в измерительных стендах. Предложена модернизация
антенны за счет нанесения плоского тонкого слоя широкополосного
радиопоглощающего материала на внутренние стенки рупора. Данная модернизация
обеспечивает значительное уменьшение неравномерности распределения амплитуды
поля в ближней зоне в широкой полосе частот от 4 до 15 ГГц.
Ключевые слова: широкополосные антенны, сканерные измерения, численное моделирование, FEKO,
метод моментов.
Abstract. The article is devoted to the investigation of the spatial
distribution of the electromagnetic field of the broadband horn P6-23 antenna in
the near-field region. The amplitude and phase distribution of the
electromagnetic field is measured by the two-dimensional electromagnetic
near-field scanner at different distances from the antenna aperture. The measurements
are carried out at two configurations: with and without lens. The numerical
simulations of the near field distribution of the antenna are performed by the computational
electromagnetics software package FEKO using the rigorous method of moments. Based
on the obtained results the conclusions about possible restrictions of the investigated
antenna as a part of a measurement system are made. The antenna modernization
by coating of the inner surface of the horn walls by a thin layer of the broadband
radar absorbing material is proposed. It is demonstrated that the modernization
provides the significant reduction in the non-uniformity of the near-field amplitude
distribution in a wide frequency band from 4 to 15 GHz. It is demonstrated
that the area with the appropriate non-uniformity is increased on 10-30%
depending on frequency.
Key words: wideband antennas, microwave scanner measurement,
numerical simulation, FEKO, method of moment.
Для цитирования:
Ю. А. Амчиславский, И. М. Купцов,
Е. В. Булычев, Н. Л. Меньших, С. А. Федоров. Экспериментальное и численное исследование
распределения поля в ближней зоне широкополосной рупорной антенны. Журнал радиоэлектроники [электронный журнал]. 2019. №
10. Режим доступа: http://jre.cplire.ru/jre/oct19/10/text.pdf
DOI 10.30898/1684-1719.2019.10.10