УДК 621.396.67

ДЕТЕКТИРОВАНИЕ СИГНАЛА В ИЗЛУЧАЮЩЕМ НЕЛИНЕЙНОМ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОМ КРИСТАЛЛЕ

 С. Е. Банков
Институт радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова РАН, Москва

 

Получена 9 ноября 2011 г.

 

Аннотация. Рассмотрено взаимодействие электромагнитных волн в бесконечном излучающем электромагнитном кристалле, элементы которого содержат резистивно – емкостные нелинейные двухполюсники, являющиеся моделью полупроводниковых диодов. Исследуется одночастотное возбуждение структуры плоской волной, падающей из свободного пространства. Совместно решается граничная электродинамическая задача для поля внутри электромагнитного кристалла и нелинейная задача для напряжений и токов на нелинейных двухполюсниках. Излучающие элементы описываются приближенно без учета их взаимного влияния. Представлены результаты аналитического и численного исследования детектирования сигнала, созданного волной свободного пространства. Структура оптимизируется по критерию минимизации потерь преобразования. Показано, что излучающий нелинейный электромагнитный кристалл в режиме детектирования может обладать высокой направленностью не связанной с его геометрическими размерами.

Ключевые слова: электромагнитный кристалл, нелинейная антенная решетка, детектирование сигнала.

Abstract. Interaction of electromagnetic waves in infinite radiating electromagnetic crystal which elements contain nonlinear resistive-capacitive two-ports is considered. The structure is excited by a free space plane wave at dominant frequency. Boundary problem for fields inside electromagnetic crystal is simultaneously solved with a nonlinear problem for currents and voltages at nonlinear two-ports. Radiating elements are described approximately without consideration of their mutual coupling. Results of numerical and analytical study of detection of signal produced by free space plane wave are presented. The structure is optimized by a criterion of transformation loss minimum. It is shown that electromagnetic crystal in detection regime may have high directivity not connected with its geometrical dimensions.

Keywords: electromagnetic crystal, non-linear antenna array, signal detection.