Частотно-фазовое сканирование  волноводно-щелевых антенных решеток, заполненных диэлектриком

 

В. И. Калиничев ¹, А. А. Бабаскин ²

¹ Институт радиотехники и электроники им. В.А.Котельникова РАН

² Bona Venture LLC, Сеул, Юж. Корея

 

Статья поступила в редакцию 4 сентября 2017 г.

 

Аннотация. Рассмотрены двумерно-периодические сканирующие антенные решетки вытекающей волны, состоящие из заполненных диэлектриком прямоугольных металлических волноводов с двойными поперечными щелями.  Рассчитаны характеристики излучения бесконечных и конечных решеток в режиме равномерного возбуждения всех входов с линейным фазовым сдвигом. Исследована ширина сектора двумерного сканирования луча в зависимости от диэлектрической проницаемости заполнения.

Ключевые слова. Антенны вытекающей волны,  волноводно-щелевые решетки, волноводы, заполненные диэлектриком, частотно-фазовое сканирование.

Abstract. Two-dimensional periodic scanning leaky wave antenna arrays are studied, which consist of rectangular dielectric-filled waveguides with reflection-cancelling transverse slot pairs. The radiation characteristics of infinite and finite-size arrays are computed in the regime of uniform excitation of all inputs with a linear phase shift. The width of the frequency-phase scanning sector is investigated depending on the dielectric permittivity of the material filling the waveguides. Studies have shown that the considered antenna arrays have a relatively wide single-beam scan sector. In the frequency range 8.75 - 10.75 GHz the elevation scanning capabilities for the arrays with the filling materials ε = 2.25 and ε = 9 are characterized by the angular sectors of 30° and 71°, respectively. The azimuth scanning is determined by the beam tilt by 45° - 59° at the phase shift of 120° (ε = 2.25) and by 44° - 60° at the phase shift of 60° (ε = 9), in the same frequency range. It is also shown that at a given frequency and with a change in the phase shift the beam scans along the surface of an almost circular cone with a constant elevation angle at its vertex measured relative to the waveguide axes. It is obtained that the angles of radiation for the simulated finite-size arrays and the corresponding infinite arrays are practically same.

Keywords. Leaky-wave antennas, slotted waveguide arrays, dielectric-filled waveguides, frequency-phase scanning.

Ссылка на статью:

В. И. Калиничев, А. А. Бабаскин. Частотно-фазовое сканирование  волноводно-щелевых антенных решеток, заполненных диэлектриком. Журнал радиоэлектроники [электронный журнал]. 2017. №9. Режим доступа: http://jre.cplire.ru/jre/sep17/14/text.pdf