Исследование характеристик Е - плоскостных линейных решеток ТЕМ рупоров
Abstract
Using the finite element method (FEM) and the finite-difference time-domain method (FDTD), a numerical study of the matching and radiation characteristics of E - plane TEM horn linear arrays of three types: classic (regular) TEM horns, exponentially - expanding TEM horns and square - irregular TEM horns, the angles in E and H plane of which are monotonically decreased towards the aperture are conducted. The first goal of this work is to investigate the possibility of using the horns mutual coupling effect to reduce the lower matching frequency of small-number-element E -plane TEM horn linear array of different types. The characteristics of these linear arrays are compared with the ones of 90-degree biconical elements. For in-phase linear arrays the realization possibility of over region band of frequencies (frequency band more than 1:10) is shown. The second purpose of this work is to research the radiation characteristics, including the front-to-back ratio of radiation of small-number-element E-plane TEM horn linear arrays of different types.
- linear antenna arrays
- irregular TEM horn
Аннотация (на русском)
Исследование характеристик Е - плоскостных линейных решеток ТЕМ рупоров
С использованием методов конечных элементов (МКЭ) и конечных разностей во временной области (МКРВО) проведено численное исследование характеристик согласования и излучения Е- плоскостных линейных решеток трех типов ТЕМ рупоров: классических (регулярных) ТЕМ рупоров, экспоненциально- расширяющихся ТЕМ рупоров и квадратично - нерегулярных ТЕМ рупоров, углы в Е и Н плоскости которых монотонно уменьшаются по направлению к апертуре. Целью данной работы, в первую очередь, является исследование возможности использования эффекта взаимного влияния рупоров для понижения нижней частоты согласования малоэлементных линейных Е - плоскостных решеток из ТЕМ рупоров различных видов. Проведено сопоставление полученных в результате характеристик согласования с аналогичными характеристиками для линейных решеток 90-градусных биконических элементов. Показана возможность реализации синфазного сверхдиапазонного режима работы решетки, т.е. полосы рабочих частот большей, чем 1:10. Второй целью работы является исследование характеристик излучения, в том числе отношения излучения вперед/назад малоэлементных Е - плоскостных линейных решеток из различных типов ТЕМ рупоров.
For citation
Kaloshin V.A., Nguen K.Z. Исследование характеристик Е - плоскостных линейных решеток ТЕМ рупоров // Journal of Radio Electronics. – 2017. – No. 5.
References
- Wang J., Tian C., Luo G., Chen Y., Ge D. Four-element TEM horn array for radiating ultrawideband electromagnetic pulses // Microw. Opt. Technology Lett. 2001. Vol. 31. No. 3. pp. 190 - 194
- Wu F., Yuan N. The radiation characteristic of UWB planar TEM horn antenna array // CIE International Conference Radar. China, 16-19 Oct. 2006
- Keskin A.K., Senturk M.D., Turk A.S. Quasi TEM horn antenna array for rescue radar buried victims under rubble // 8th International Workshop Advanced Ground Penetrating Radar (IWAGPR). Italy, 7-10 July 2015
- Калошин В.А., Нгуен К.З. Сверхдиапазонные рупорные излучатели и антенные решетки // 26-я Международная конференция «СВЧ-техника и телекоммуникационные технологии», Севастополь, Россия, 4 -10 сентября 2016. С. 84 - 95
- Калошин В.А., Нгуен К.З. Сверхдиапазонные излучатели и антенные решетки на основе биконических рупоров // Антенны. 2016. №8. С. 69 - 76
- Калошин В.А., Нгуен К.З., Нгуен Н.Ш. Исследование характеристик ТЕМ рупоров. // Журнал радиоэлектроники [электронный журнал]. 2015. № 10. Режим доступа: http://jre.cplire.ru/jre/oct15/2/text.pdf
- Банков С.Е., Калошин В.А., Нгуен К.З. К теории антенных решеток из ТЕМ рупоров // Труды IV Всероссийской Микроволновой конференции, ИРЭ им. В. А. Котельникова РАН, Москва, 26 - 28 ноября 2016. С. 410 - 413