ИРЭ им. В.А. Котельникова РАН English Войти Подать статью
Журнал радиоэлектроники Электронный научный журнал · eISSN 1684-1719
2018, № 9 · ЭЛЕКТРОДИНАМИКА

Применение магнитных радиопоглощающих материалов для коррекции радиотехнических характеристик поликонических вибраторных антенн

В.Н. Семененко1, К.М. Басков1, Д.И. Акимов1, А.А. Политико1, В.А. Чистяев1, Н.И. Бобков2

1 Институт теоретической и прикладной электродинамики Российской академии наук, 125412, г. Москва, ул. Ижорская, д.13, Россия
2 АО «Всероссийский научно-исследовательский институт «Градиент», 344010, г. Ростов-на-Дону, Проспект Соколова, д.96, Россия
Полный текст (PDF) DOI: 10.30898/1684-1719.2018.9.12 УДК 621.396.67 EDN YASPMT

Аннотация

Предложена конструкция антенны для систем сверхширокополосной радиосвязи и радиомониторинга. Показано, что применение магнитного радиопоглощающего материала с высокими магнитными потерями в метровом и дециметровом диапазонах длин волн способствует эффективному подавлению электрического тока, наводимого на металлическом держателе антенны, что позволяет повысить равномерность диаграммы направленности антенны. Представлены численные исследования характеристик излучения и согласования несимметричной поликонической вибраторной антенны. Исследованы и предложены различные варианты радиопоглощающего материала для достижения оптимальных значений этих характеристик.

  • поликоническая вибраторная антенна
  • сверхширокополосная антенна
  • радиопоглощающий материал
  • диаграмма направленности
  • коэффициент стоячей волны
  • polyconic antenna
  • broadband antenna
  • radiation-absorbent material
  • radiation pattern
  • standing wave ratio
Abstract (in English)

The research of ultra-broadband emitters is of great importance due to the development of ultra-broadband radio communication and radio monitoring systems. One of the most common ultra-broadband antennas is a biconical vibration antenna. The paper deals with the investigation of polyconic vibration antenna mounted on the metallic rod holder. Primary numerical simulations showed that the metallic rod holder has a strong influence on the antenna radiation pattern at the working frequency band from 250 to 1000 MHz. It was proposed to apply to the metallic rod holder a layer of radar absorbing material (RAM), which filled with coarse-grained magnetic soft powder, with high magnetic losses in the range of meter and decimeter wavelengths. It was shown that the application of new RAM decreases the level of electric current on the metallic rod holder that leads to improvement of antenna characteristics. The research of the polyconic antenna was performed for the configurations when a single-layer and a two-layer RAMs are applied. The single-layer RAM consists of the only coarse-grained magnetic soft powder RAM and the two-layer RAM consists of the coarse-grained magnetic soft powder RAM as well as a traditional magnetic RAM based on modified carbonyl iron powder. The antenna characteristics was optimized by the calculation of thicknesses of the layers using the computational electromagnetics software FEKO. The optimization has been reached using both the single-layer RAM of 5 mm and the two-layer RAM of 10 mm, where the thickness of the first layer of coarse-grained magnetic soft powder RAM is 4,5 mm, the second layer of modified carbonyl iron powder RAM is 5,5 mm. Also the application of RAMs allows us to decrease standing wave ratio of the polyconic antenna that extends the working frequency band.

Для цитирования

Семененко В.Н., Басков К.М., Акимов Д.И., Политико А.А., Чистяев В.А., Бобков Н.И. Применение магнитных радиопоглощающих материалов для коррекции радиотехнических характеристик поликонических вибраторных антенн // Журнал радиоэлектроники. – 2018. – № 9. https://doi.org/10.30898/1684-1719.2018.9.12

Литература

  1. Baum C. E., Stone A.P., Tyo J.S. An Omnidirectional and Low-VSWR Ultra Wideband Antenna for a Frequency Band of 6 to 40 GHz. 8th Conference on Ultra-Wideband, Short-Pulse Electromagnetics (UWBSP8), 9 - 14 July 2006.
  2. Калошин В.А., Мартынов Е.С., Скородумова Е.А. Моделирование биконической антенны в широкой полосе частот // Труды III Всероссийской конференции «Радиолокация и радиосвязь», Москва, 2009, с. 97-101.
  3. Калошин В.А., Скородумова Е.А. Исследование симметричной поликонической антенны. // Труды IV Всероссийской конференции «Радиолокация и радиосвязь», Москва, 29 ноября - 3 декабря 2010, т. 1, с. 531.
  4. Бобков Н.И., Юханов Ю.В., Семенихин А.И., Семенихина Д.В. Широкополосные проходные вращатели поляризации и примеры их применения в апертурах антенн. // Антенны. 2010. N2. С. 31-37.
  5. Зайцева Н.В., Коробейников Г.В. Кохнюк Д.Д., Иванова Л.Н., Славин В.В., Кузнецов П.А., Маренников Н.В., Семененко В.Н. «Поглотитель электромагнитных волн» // патент РФ № 2414029, заявлен 01.02.2010, опубликован 10.03.2011, Бюл. № 7, классы H01Q 17/00.
  6. Басков К.М., Политико А.А., Семененко В.Н., Чистяев В.А. Коррекция S-параметров при измерении материальных параметров магнитодиэлектрических композитов в свободном пространстве с применением диафрагмы // Журнал радиоэлектроники: электронный журнал. 2017. N5. Режим доступа: http://jre.cplire.ru/jre/may17/7/text.pdf.