Вогнутые полупрозрачные экраны для отсечки поля в зоне тени

Аннотация

Рассматриваются вогнутые полупрозрачные экраны, обеспечивающие резкий перепад (отсечку) ДН источника излучения при пересечении границы зоны тени. Задача представляет интерес для проблем подавления задних лепестков антенн, включая антенные решетки. Имеет отношение к проблемам улучшения электромагнитной совместимости, уменьшения ошибки многолучевости. Рассмотрение ведется в сравнении с задачей формирования отсечки ДН в случае с плоским полупрозрачным транспарантом. Развит подход синтеза импеданса в приближении геометрической оптики; распределение импеданса при этом получается чисто резистивным. Проведена численная оценка границ применимости предлагаемого подхода. За пределами применимости приближения геометрической оптики разработана оптимизационная процедура синтеза; импеданс оказывается комплексным с неотрицательной действительной частью. Обсуждаются численные оценки, в том числе влияние частотной зависимости импеданса на реализуемую величину отсечки. Показано, что основным ограничивающим фактором в реализации ДН с отсечкой является размер экрана.

• полупрозрачный слой
• подавление поля
• слова: дифракция на экране
• зона тени
• ДН с отсечкой

Abstract (in English)

Concaved semi-transparent screen forming a sharp drop (cut-off) of the source radiation pattern when crossing the border shadow area is discussed. The problem is of interest for problems of the antennas back lobes suppression, including antenna arrays. It is connected with the improving of the electromagnetic compatibility and the reduction of the multipath errors. The review is made in comparison with the problem of forming a cut-off pattern in the case of a flat semi-transparent screen. Approach for the synthesis of impedance in the geometrical optics approximation is developed; the distribution of the impedance becomes purely resistive. Numerical evaluation of the limits of applicability of the proposed approach is carried out. Beyond the applicability of the approximation of geometrical optics, the synthesis optimization procedure is developed; the impedance becomes complex with nonnegative real part. Numerical estimates, including the impact of the frequency dependence of the impedance distribution on the cutoff value are discussed. It is shown that the main constraint factor for achieving the cut-off pattern is the screen size.

Для цитирования

Литература

1. Leick A., Rapoport L., Tatarnikov D., GPS Satellite Surveying, 4-th Ed., Wiley, New York, 2015.
2. Вейцель А.В., Вейцель В.А., Татарников Д.В., Аппаратура высокоточного позиционирования по сигналам глобальных навигационных спутниковых систем: высокоточные антенны, специальные методы повышения точности позиционирования/ Под ред. М.И. Жодзижского, М.: МАИ-ПРИНТ, 2010 - 386 с
3. Татарников Д.В., Генералов А.А. Синтез полупрозрачного плоского транспаранта, формирующего ДН с отсечкой. Журнал радиоэлектроники [электронный журнал]. №2, 2017. URL: http://jre.cplire.ru/jre/feb17/7/text.pdf
4. Боровиков В.А., Амбарцумова К.А. Построение параболического зеркала с краем переменной прозрачности. Радиотехника и электроника, №12, 1990
5. Jenn D., Rusch W., Low-Sidelobe Reflector Synthesis and Design Using Resistive Surfaces, IEEE Transactions on Antennas and Propagation, vol. 39, № 9, pp. 1372-1375, 1991
6. Будагян И.Ф., Щукин Г.Г., Моделирование характеристик излучения зеркальных антенн с корректирующим переменным импедансом, М.: Радиотехника, Антенны, №12(91), 2004.
7. Tatarnikov D., Generalov A. Semitransparent Screen for Cutoff of the Far Fields in the Shadow Domain, Progress In Electromagnetics Research Symposium - Spring (PIERS), 2017
8. Tretyakov S., Analytical Modeling in Applied Electromagnetics, Artech House, Norwood, 2003.
9. Конторович М.И., Астрахан М.И., В.П. Акимов, Г.А. Ферсман Электродинамика сетчатых структур. - М.: Радио и связь, 1987. - 135 с.
10. Tatarnikov D., Semi-Transparent Ground Planes Excited by Magnetic Line Current, IEEE Antennas and Propagation, v60, №6, pp. 2843-2852, 2012.