ИРЭ им. В.А. Котельникова РАН English Войти Подать статью
Журнал радиоэлектроники Электронный научный журнал · eISSN 1684-1719
2022, № 3 · ЭЛЕКТРОДИНАМИКА

Широкоугольные многолучевые антенны на основе бифокальных систем

В.А. Калошин1, У.Н. Ви2

1 ИРЭ им. В.А. Котельникова РАН, Москва, Россия
2 Московский физико-технический институт (НИУ), Долгопрудный
Полный текст (PDF) DOI: 10.30898/1684-1719.2022.3.2 УДК 621.396.67 EDN EPAWGX

Аннотация

С использованием численного моделирования методом конечных элементов и в приближении Кирхгофа исследованы характеристики многолучевых антенн с широким углом обзора на основе планарных бифокальных двухзеркальных, зеркально-линзовых и линзовых систем с оптимизированными параметрами. В приближении Кирхгофа рассчитаны характеристики многолучевой антенны на основе трехмерной диэлектрической бифокальной линзы. Проведены измерения зависимости коэффициента усиления от угла обзора макета многолучевой антенны на основе планарной бифокальной диэлектрической линзы.

  • многолучевая антенна
  • двухзеркальная бифокальная система
  • зеркально-линзовая бифокальная система
  • линзовая бифокальная система
Abstract (in English)

Wide-angle multi-beam antennas based on bifocal systems

The characteristics of multi-beam antennas with a wide angle of view based on planar bifocal two-mirror, mirror-lens and lens systems with optimized parameters are studied using numerical simulation by the finite element method and in the Kirchhoff approximation. The characteristics of a multi-beam antenna based on a three-dimensional dielectric bifocal lens are calculated in the Kirchhoff approximation. The dependence of the gain on the angle of view of a multi-beam antenna prototype based on a planar bifocal dielectric lens has been measured.

Для цитирования

Калошин В.А., Ви У.Н. Широкоугольные многолучевые антенны на основе бифокальных систем // Журнал радиоэлектроники. – 2022. – № 3. https://doi.org/10.30898/1684-1719.2022.3.2

Литература

  1. Wei Hong, Zhi Hao Jiang, Chao Yu, Jianyi Zhou, and others. Multibeam Antenna Technologies for 5G Wireless Communications. Transactions On Antennas And Propagation. 2017. V.65. №12. P.6231-6249.
  2. Шишлов А.В. Многолучевые антенные для систем радиолокации и связи. Журнал радиоэлектроники. 2018. №7. https://www.doi.org/10.30898/1684-1719.2018.7.6.
  3. Ahmad Emadeddin, Mohammad Ali Salari, Mahdi Zoghi, Amin Darvazehban, and Omid Manoochehri. A Compact Ultra-Wideband Multibeam Antenna System. IEEE TRANSACTIONS ON ANTENNAS AND PROPAGATION. 2018. V.66. №1. P.125-131.
  4. A. Bart Smolders, Aleksei Dubok, Netsanet M. Tessema, and others. Building 5GMillimeter-Wave Wireless Infrastructure. IEEE Antennas & Propagation Magazine. 2019. №4. P.53-62.
  5. Ali Shahi, Mahmoud Mohammad -Taheri, Iman Aryanian. A 5GMultibeam Antenna Including Rotman Lens and Slot Array Antenna. Proceedings of the 5th International Conference on Millimeter-Wave and Terahertz Technologies (MMWaTT). P.78-81.
  6. Gianfranco Ruggerini, Pasquale Giuseppe Nicolaci, Giovanni Toso, and Piero Angeletti. A Ka-Band Active Aperiodic Constrained Lens Antenna for Multibeam Applications. IEEE ANTENNAS & PROPAGATION MAGAZINE. 2019. №10. P.60-68.
  7. Hsi-Tseng Chou, Zong-Chen Tsai, and Siddhartha Panigrahi. Tri-Focal Configuration of Three-Dimensional Metallic Waveguide-Array Lens Antennas of Rotman Lens Concept for Multi-Beam Applications. IEEE Access. 2019. V.7. P.144524-144535.
  8. Kamelia Quzwain, Yoshihide Yamada, Kamilia Kamardin, Nurul Huda Abd Rahman, Tharek Abd Rahman. Design of Shaped Offset Dual-Reflector Antennafor 5G Mobile Base Station. Proceedings of IEEE International RF and Microwave Conference. USA. 2018. P.5-8.
  9. Mingzhu Li, Hui Zhang, Jianyu Guo, Peng Chen, Xutao Yu. A Novel Reflector Structure for Realizing Optical Multi-beam Application. 11th UK-Europe-China Workshop on Millimeter Waves and Terahertz Technologies (UCMMT). China. 2018.
  10. Yujian Li, Lei Ge, Meie Chen, Zhan Zhang, Zheng Li, and Junhong Wang. Multibeam 3-D-Printed Luneburg Lens Fed by Magnetoelectric Dipole Antennas for Millimeter-Wave MIMO Applications. IEEE TRANSACTIONS ON ANTENNAS AND PROPAGATION. 2019. V.67 №5. P.2923-2933.
  11. Henry Giddens and Yang Hao. Multibeam Graded Dielectric Lens Antenna From Multimaterial 3-D Printing.США. IEEE TRANSACTIONS ON ANTENNAS AND PROPAGATION. 2020. V.68. №9. P.6832-6837.
  12. Dmitry V. Denisov, Sergey. N. Shabunin, Dmitry. V. Kusaykin, Maxim. A. Klevakin. Base Station Multibeam Antenna for 5G Network Based on the Lunenburg Lens Structure. IEEE 15th INTERNATIONAL CONFERENCE OF ACTUAL PROBLEMS OF ELECTRONIC INSTRUMENT ENGINEERING (APEIE). 2021. P.260-263.
  13. Hongda Lu, Zhipeng Liu, Yong Liu, Hongbin Ni, and Xin Lv. Compact Air-Filled Luneburg Lens Antennas Based on Almost-Parallel Plate Waveguide Loaded With Equal-Sized Metallic Posts. IEEE TRANSACTIONS ON ANTENNAS AND PROPAGATION. 2019. V.67. №11. P.6829-6838.
  14. Liao Q., Fonseca N.J.G., and Quevedo-Terue O. Compact Multibeam Fully Metallic Geodesic Luneburg Lens Antenna Based on Non-Euclidean Transformation Optics. IEEE TRANSACTIONS ON ANTENNAS AND PROPAGATION. 2018. V.66. №12. P.7383-7388.
  15. Калошин В.А., Ле Д.Т., Ви У.Н. Многолучевые волноводно- щелевые антенные решетки с бифокальными диаграммо-образующими системами и широким сектором частотного сканирования. Журнал радиоэлектроники. 2020. № 3. https://www.doi.org/10.30898/1684-1719.2020.3.13
  16. Калошин В.А, Ле Д.Т. Трехфокальная планарная волноводно-щелевая антенная решетка. РЭ. 2021. Т.66. №10. С. 974-979. https://www.doi.org/10.31857/S0033849421100077.
  17. Калошин В.А, Ле Д.Т. Трехфокальная зеркально - линзовая планарная волноводно - щелевая антенная решетка. РЭ. 2021. Т.66. №11. С.1078-1084. https://www.doi.org/10.31857/S0033849421110048
  18. Kaloshin V.A., Nam Vi Ut Synthesis of Planar Bifocal Two Mirror, Lens and Mirror-Lens Beamforming Systems. Int. Conf. 2021 Radiation and Scattering of Electromagnetic Waves (RSEMW). June 28 - July 2. 2021. Divnomorskoe. Russia. P.159-162.
  19. Калошин В.А., Нам Ви Ут. Синтез двухзеркальной бифокальной цилиндрической системы с минимальными аберрациями. РЭ. 2022. Т.67. №2. C.140-148.
  20. Калошин В.А., Нам Ви Ут. Синтез бифокальных диэлектрических линз. Журнал радиоэлектроники [электронный журнал]. 2022. №2. https://doi.org/10.30898/1684-1719.2022.2.11
  21. Калошин В.А., Нам Ви Ут. Синтез зеркально-линзовой бифокальной цилиндрической системы с минимальными аберрациями. РЭ. 2022. Т.67. №3. C.249-258.
  22. Калошин В.А., Нам Ви Ут. Двухзеркальная цилиндрическая антенная система с высоким коэффициентом использования поверхности. Журнал радиоэлектроники [электронный журнал]. 2021. №8. https://doi.org/10.30898/1684-1719.2021.8.19