Радиообъектив с частотно-фазовым сканированием на основе волноводно-щелевой решётки вытекающей волны
Abstract
In this paper the results of synthesis and analysis of a two-dimensional array of leaky wave waveguides filled with a dielectric, focused in the Fresnel zone are presented. As radiators, pairwise longitudinal rectangular slots in wide walls of waveguides, shifted by half the wavelength in the waveguide at the central frequency of the band are selected. The problem of determining the position of the slots for focusing the field at a finite distance from the plane of the lattice is solved. Using the finite element method, numerical simulation of the array radiation in the frequency-phase scanning mode is performed. The shape of the focal surface in frequency and phase scanning and the directional characteristics of focused beams in the Fresnel zone are investigated. A comparison with the previously studied array of hollow waveguides is made, the possibility of suppressing the side interference maxima is shown.
- waveguide filled with a dielectric
- focusing in the Fresnel zone
- frequency-phase scanning
Аннотация (на русском)
Радиообъектив с частотно-фазовым сканированием на основе волноводно-щелевой решётки вытекающей волны
Исследованы характеристики частотного и фазового сканирования решетки металлических волноводов, заполненных диэлектриком, с парными продольными щелями, сфокусированной в зоне Френеля. Показана возможность подавления побочных интерференционных максимумов за счет заполнения волноводов диэлектриком.
For citation
Kaloshin V.A., Frolova E.V. Радиообъектив с частотно-фазовым сканированием на основе волноводно-щелевой решётки вытекающей волны // Journal of Radio Electronics. – 2018. – No. 3.
References
- A.Buffi, A.Serra, P.Nepa, H.Chou, and G.Manara "A focused planar microstrip array for 2.4 GHz RFID readers", IEEE Trans. Antennas Propag., 2010, vol. 58, no. 5, pp. 1536-1544.
- P. T. Nguyen, A. M. Abbosh, S. Crozier "3-D Focused Microwave Hyperthermia for Breast Cancer Treatment With Experimental Validation", IEEE Trans. Antennas and Propag., 2017, vol. 65, no. 7, pp. 3489 - 3500.
- F. Tofigh, J. Nourinia, M. N. Azarmanesh, K. M. Khazaei, "Near-field focused array microstrip planar antenna for medical applications", IEEE Antennas Wireless Propag., 2014, vol. 13, pp. 951-954.
- K. D. Stephan, J. B. Mead, D. M. Pozar, L. Wang, J. A. Pearce, "A near field focused microstrip array for a radiometric temperature sensor", IEEE Trans. Antennas Propag., 2007, vol. 55, no. 4, pp. 1199-1203.
- M. Bogosanovic and A. G.Williamson, "Microstrip antenna array with a beam focused in the near-field zone for application in noncontact microwave industrial inspection", IEEE Trans. Instrum.Meas., 2007, vol. 56, no. 6, pp. 2186-2195.
- J. L. Gómez-Tornero, G. Goussetis, "Directing and Focusing Electromagnetic Waves using Leaky and Travelling Wave concepts for Wireless Power Transmission". International Summer School in Wireless Power Transmission for Space Applications 23-26 June 2014. Aveiro, Portugal. http://www.costic1301.org/files/TS1_Aveiro/June_25_2014_1130_Tornero.pdf.
- Peng-Fa Li, Shi-Wei Qu, Shiwen Yang, Zai-Ping Nie "Microstrip Array Antenna With 2-D Steerable Focus in Near-Field Region", IEEE Trans. Antennas Wireless Propag., 2017, vol. 65, no. 9, pp. 4607 - 4617.
- I. Ohtera "Focusing Properties of a Microwave Radiator Utilizing a Slotted Rectangular Waveguide", IEEE Antennas Wireless Propag., 1990, vol. 38, no.1, pp. 121-124.
- M. Ettorre, M. Casaletti, G.Valerio, R. Sauleau, L.Le Coq, S. C. Pavone, M. Albani "On the Near-Field Shaping and Focusing Capability of a Radial Line Slot Array", IEEE Antennas Wireless Propag., 2014, vol. 62, no.4, pp.1991-1999.
- J. L. Gómez-Tornero, F. Quesada-Pereira,A. Alvarez-Melcón,G. Goussetis, A. R. Weily, and Y. J.Guo, "Frequency steerable two dimensional focusing using rectilinear leaky-wave lenses", IEEE Antennas Wireless Propag., 2011. vol. 59, no. 2, pp. 407-415.
- J. Martínez-Ros, J. L. Gómez-Tornero, F. J. Clemente-Fernández, J. Monzó-Cabrera. "Microwave Near-Field Focusing Properties of Width-Tapered Microstrip Leaky-Wave Antenna", IEEE Antennas Wireless Propag., 2013, vol. 61, no.6, pp. 2981-2990.
- Банков С.Е., Калошин В.А., Фролова Е.В. "Синтез и анализ планарной волноводной решетки с частотным сканированием, сфокусированной в зоне Френеля", РЭ. 2016. Т.61. №6. С.547-557.
- Банков С.Е., Калошин В.А., Фролова Е.В. "Исследование характеристик частотно-фазового сканирования сфокусированной волноводно-щелевой решётки", Журнал радиоэлектроники: электронный журнал. 2017, №5. URL: http://jre.cplire.ru/jre/may17/9/text.pdf.
- R. Camblor, S. V. Hoeye, M. Fernández, C. V. Antuña, F. Las-Heras "Submillimeter Wavelength 2-D Frequency Scanning Antenna Based on Slotted Waveguides Fed Through a Phase Shifting Network", IEEE Trans. Antennas Propag, 2017, vol. 65, no. 7, pp. 3501-3509.
- Калиничев В.И., Бабаскин А.А. "Частотно-фазовое сканирование волноводно-щелевых антенных решеток, заполненных диэлектриком", Журнал радиоэлектроники: электронный журнал. 2017. №9. URL: http://jre.cplire.ru/jre/sep17/14/text.pdf.