ИРЭ им. В.А. Котельникова РАН English Войти Подать статью
Журнал радиоэлектроники Электронный научный журнал · eISSN 1684-1719
2025, № 3 · ЭЛЕКТРОДИНАМИКА

Сверхширокополосная двухзеркальная антенна с металлодиэлектрической облучающей системой

А.С. Венецкий1, В.А. Калошин1, Т.Т. Нгуен2

1 ИРЭ им. В.А. Котельникова РАН, Москва, Россия
2 Московский физико-технический институт (национальный исследовательский университет), Долгопрудный
Полный текст DOI: 10.30898/1684-1719.2025.3.16 УДК 621.396.67 EDN QMEGUI

Аннотация

Разработана и исследована сверхширокополосная осесимметричная двухзеркальная система с металлодиэлектрической облучающей системой. В результате численного моделирования методами конечных элементов, моментов и конечных разностей во временной области и оптимизации параметров показано, что оптимизированная двухзеркальная антенна в полосе частот более 5:1 обеспечивает величину коэффициента пользования поверхности более 0.5, а в полосе частот более 3:1 - более 0.7.

  • двухзеркальная антенна
  • сверхширокополосная антенна
  • металлодиэлектрический облучатель
  • линза Микаэляна
Abstract (in English)

Ultra-wideband dual-reflector antenna with a metal-dielectric feed system

An ultra-wideband axisymmetric dual-reflector system with a metal-dielectric feed system has been developed and investigated. As a result of numerical modeling using finite element, moment and finite difference methods in the time domain and parameter optimization, it has been shown that the optimized dual-reflector antenna provides the efficiency of more than 0.5 in a frequency band greater than 5:1, and more than 0.7 in a frequency band greater than 3:1.

Для цитирования

Венецкий А.С., Калошин В.А., Нгуен Т.Т. Сверхширокополосная двухзеркальная антенна с металлодиэлектрической облучающей системой // Журнал радиоэлектроники. – 2025. – № 3. https://doi.org/10.30898/1684-1719.2025.3.16

Литература

  1. Jonas Flygare, Mirolav Pantaleev, Simon Olvhammar et al. BRAND: Ultra-wideband feed development for the European VLBI network - A dielectrically loaded decade bandwidth quad-ridge flared horn // 2018 12th European Conference on Antennas and Propagation (EuCAP 2018). P. 1-5.
  2. Jonas Flygare, Miroslav Pantaleev. Dielectrically loaded quad-ridge flared horn for beamwidth control over decade bandwidth optimization, manufacture, and measurement // 2020 IEEE Transaction on Antennas and Propagation. Vol. АР-68. Issue 1. P. 207-216.
  3. Dirk I.L. de Villiers, Fahmi Mokhupuki and Brandt Klopper. Low-Cost Frequency Variation Models of Quad-Ridge Flared Horn Reflector Feed Antennas // 2018 IEEE MTT-S International Conference on Numerical Electromagnetic and Multiphysics Modeling and Optimization (NEMO). P. 1-4.
  4. Fan Yang, Dong Li, Biao Du, et al. Development of a 6-18GHz Quad-Ridged Flared Horn // 2018 IEEE Asia-Pacific Conference on Antennas and Propagation (APCAP). P. 108-109.
  5. Калошин В.А., Тхань Нгуен Тхе. Сверхширополосный металлодиэлектрический облучатель на основе пирамидального рупора. Журнал радиоэлектроники. - 2023. - № 4. https://doi.org/10.30898/1684-1719.2023.4.3
  6. Калошин В.А., Нгуен Т.Т. Двухполяризационный сверхширополосный металлодиэлектрический рупорный облучатель // РЭ. 2024. Т. 69. № 10. С. 21-26.
  7. Jun Shi, Sander Weinreb, Weiye Zhong, et al. Quadruple-Ridged Flared Horn Operating from 8 to 50 GHz // 2017 IEEE Transactions on Antennas and Propagation. Vol. АР-65. Issue. 12. Р. 7322.
  8. Tercero F., Garcia-Perez O., Serna J.M., et al. Optimization of the Quad-Ridged Horn for the geodetic VGOS station of the Yebes observatory // 2018 12th European Conference on Antennas and Propagation (EuCAP 2018). P. 1-5.
  9. Andrea Martellosio, Marco Pasian, Remi Rayet, et al. Wideband Cryogenic Receiver for Very Long Baseline Interferometry Applications // 2018 IEEE Antennas and Wireless Propagation Letters. Vol. 17. Issue. 2. P. 275.
  10. Oscar Garcia-Perez, Felix Tercero, Alejandro Baldominos, et al. A Modular Approach for the Design of Quadruple Ridged Flared Horn Antenna Feeds // 2024 IEEE Access. Vol. 12. P. 69642.
  11. Ahmed Akgiray, Sander Weinreb, William Imbriale. Design and measurements of dual-polarized wideband constant-beamwidth quadruple-ridged flared horn // 2011 IEEE International Symposium on Antennas and Propagation. P. 1135-1138.
  12. Theunis S. Beukman, Petrie Meyer, Ivashina Marianna V., et al. Modal-Based Design of a Wideband Quadruple-Ridged Flared Horn Antenna // 2016 IEEE Transactions on Antennas and Propagation. Vol. АР-64. Issue. 5. Р. 1615 - 1626.
  13. Jonas Flygare, Bhushan Billade, Magnus Dahlgren, et al. Beam pattern measurement on offset Gregorian reflector mounted with a wideband room temperature receiver for the Square Kilometre Array // 2018 IEEE International Symposium on Antennas and Propagation & USNC/URSI National Radio Science Meeting. P. 1759-1760.
  14. Jonas Flygare, Bin Dong, Jian Yang, et al. Wideband single pixel feed system over 4.6-24 GHz for the Square Kilometre Array // 2019 International Conference on Electromagnetics in Advanced Applications (ICEAA). P. 630 - 635.
  15. Jonas Flygare, Adriaan Peens-Hough, Leif Helldner, et al. Sensitivity simulation and measurement of the SKA Band 1 wideband feed package on MeerKAT // 2019 13th European Conference on Antennas and Propagation (EuCAP). P. 1-5.
  16. Yue Ma, Chan Hwang See, Feng Pang. et al. A 10:1 bandwidth cryogenic quadruple ridged flared horn design for reflector antennas in radio astronomy // 2020 IEEE Access. Vol. 8. P. 81101-81115.
  17. Jonas Flygare, Jian Yang, Alexander W. Pollak. et al. Beyond decade ultrawideband quad ridge flared horn with dielectric load from 1 to 20 GHz // 2023 IEEE Transaction on Antennas and Propagation. Vol. АР-71. Issue 3. P. 2110-2125.
  18. Зелкин Е.Г., Петрова Р.А. Линзовые антенны. М.: Сов. Радио. 1974.