ИРЭ им. В.А. Котельникова РАН English Войти Подать статью
Журнал радиоэлектроники Электронный научный журнал · eISSN 1684-1719
2025, № 11 · РАДИОТЕХНИКА

Сверхширокополосная офсетная зеркальная антенна

Э.С. Некрасов1, Е.В. Балзовский1, Ю.И. Буянов1, В.И. Кошелев1

1 Институт сильноточной электроники СО РАН, Томск, Россия
Полный текст DOI: 10.30898/1684-1719.2025.11.43 УДК 621.373 EDN PULZZH

Аннотация

Представлены результаты численного моделирования характеристик сверхширокополосной офсетной зеркальной антенны. Офсетное зеркало представляет собой вырезку из параболоида вращения диаметром 1400 мм при фокусном расстоянии 700 мм. В качестве облучателя использована комбинированная антенна, оптимизированная для возбуждения биполярными импульсами длительностью 1 нс. Рассчитаны центр излучения и частичные фазовые центры комбинированной антенны с использованием временной и спектральной методик. Оценена ошибка установки облучателя, при которой напряженность излученного зеркальной антенной поля в главном направлении не меньше 0.95 от напряженности электрического поля при совмещении центра излучения облучателя с фокусом офсетного зеркала. Получены оценки коэффициентов усиления и использования поверхности офсетного зеркала при возбуждении комбинированной антенной в диапазоне частот 0.5-2.5 ГГц.

  • сверхширокополосная комбинированная антенна
  • офсетная зеркальная антенна
  • биполярный импульс
  • центр излучения
  • частичный фазовый центр
Abstract (in English)

Ultrawideband offset mirror antenna

The results of numerical modeling of the characteristics of an ultrawideband offset mirror antenna are presented. The offset mirror is a cutout from a rotating paraboloid with a diameter of 1400 mm and a focal length of 700 mm. A combined antenna optimized for excitation by bipolar pulses with a duration of 1 ns was used as a feed. The radiation center and partial phase centers of the combined antenna are calculated using temporal and spectral techniques. The error of the feed installation is estimated, in which the intensity of the field radiated by the mirror antenna in the main direction is not less than 0.95 of the electric field strength when the radiation center of the feed is combined with the focus of the offset mirror. Estimates of the gain coefficients and the use of the offset mirror surface when excited by a combined antenna in the frequency range 0.5-2.5 GHz are obtained.

Для цитирования

Некрасов Э.С., Балзовский Е.В., Буянов Ю.И., Кошелев В.И. Сверхширокополосная офсетная зеркальная антенна // Журнал радиоэлектроники. – 2025. – № 11. https://doi.org/10.30898/1684-1719.2025.11.43

Литература

  1. Taylor J. D. (ed.). Ultra-wideband radar technology. - CRC press, 2000.
  2. Giri D. V., Sabath F., Hoad R. High-power electromagnetic effects on electronic systems. - Artech House, 2020.
  3. Ariztia L., et al. A high-power electromagnetic source for disabling improvised explosive devices // High Voltage. - 2024. - V. 9. - No. 2. - P. 403-409. https://doi.org/10.1049/hve2.12416
  4. 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). - Reykjavik, Iceland, 2018. - P. 1-4. https://doi.org/10.1109/NEMO.2018.8503400
  5. 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). - Auckland, New Zealand, 2018. - P. 108-109. https://doi.org/10.1109/APCAP.2018.8538284
  6. Jonas Flygare, Miroslav Pantaleev. Dielectrically loaded quad-ridge flared horn for beamwidth control over decade bandwidth optimization, manufacture, and measurement // IEEE Trans. Antennas Propag. - 2020. - V. 68. - No. 1. - P. 207-216. https://doi.org/10.1109/TAP.2019.2940529
  7. Калошин В.А., Тхань Нгуен Тхе. Сверхширокополосный металлодиэлектрический облучатель на основе пирамидального рупора // Журнал радиоэлектроники [электронный журнал]. - 2023. - № 4. https://doi.org/10.30898/1684-1719.2023.4.3
  8. Калошин В.А., Нгуен Т.Т. Двухполяризационный сверхширокополосный металлодиэлектрический облучатель // Радиотехника и электроника. - 2024. - Т. 69. - № 10. - С. 954-959. https://doi.org/10.31857/S0033849424100036
  9. Balzovsky E. V., et al. Ultrawideband combined antenna with improved matching // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. - IOP Publishing, 2018. - V. 363. - No. 1. - P. 012002. https://doi.org/10.1088/1757-899X/363/1/012002
  10. Кошелев В.И., Плиско В.В. Фазовый центр и центр излучения комбинированных антенн, возбуждаемых биполярными импульсами // Радиотехника и электроника. - 2021. - Т. 66. - №. 12. - С. 1172-1177. https://doi.org/10.31857/S0033849421120135
  11. Balzovsky E., et al. A high-power source of ultrawideband radiation with reflector antenna // 2018 20th International Symposium on High-Current Electronics (ISHCE). - IEEE, 2018. - P. 61-65. https://doi.org/10.1109/ISHCE.2018.8521226
  12. Nekrasov E.S., et al. Directional characteristics of an ultrawideband offset reflector antenna in the scanning mode with a pattern in the 0.5-2.5 GHz frequency range // Proceedings of 9th International Congress on Energy Fluxes and Radiation Effects (EFRE-2024). - Tomsk, 2024. - P. 266-271. https://doi.org/10.56761/EFRE2024.S3-O-028401
  13. Зоркальцева М.Ю., Кошелев В.И., Петкун А.А. Численное моделирование сверхширокополосных комбинированных антенн // Известия вузов. Физика. - 2017. - Т. 60. - № 8. - С. 26-30.