Kotelnikov Institute of Radio Engineering and Electronics of RAS Русский Sign in Submit a paper
Journal of Radio Electronics Online scientific journal · eISSN 1684-1719
2020, № 3 · ELECTRODYNAMICS

Multi-beam waveguide-slot antenna arrays with bifocal beam-forming systems and wide frequency scanning sector

V.A. Kaloshin1, D.T. Le2, U.N. Vi2

1 Kotelnikov IRE RAS, Moscow, Russia
2 Moscow Institute of Physics and Technology (Scientific ResearchUniversity), Dolgoprudnyi, Russia
Full text (PDF) DOI: 10.30898/1684-1719.2020.3.13 UDC 621.396.67 EDN JOGWJI

Abstract

The problem of the synthesis of a bifocal mirror-lens system that converts two diverging cylindrical waves into plane waves has been solved. The analysis of aberrations of the synthesized bifocal system is carried out. Using electrodynamic modeling based on the finite element method, a multi-beam waveguide-slot antenna array with a wide sector of frequency scanning and two types of bifocal beam-forming systems - two-mirror and mirror-lens is studied. A linear waveguide-slot antenna with four longitudinal slots per period was used as an element of the array.

  • multibeam array
  • bifocal beam-forming system
  • waveguide-slot antenna
  • frequency scanning
Аннотация (на русском)

Многолучевые волноводно-щелевые антенные решетки с бифокальными диаграммо-образующими системами и широким сектором частотного сканирования

Решена задача синтеза бифокальной зеркально-линзовой системы, преобразующей две расходящиеся цилиндрические волны - в плоские. Проведен анализ аберраций синтезированной бифокальной системы. С использованием электродинамического моделирования на основе метода конечных элементов исследована многолучевая волноводно-щелевая антенная решетка с широким сектором частотного сканированияи и двумя типами бифокальных диаграммо-образующих систем: двухзеркальной и зеркально-линзовой. В качестве элемента решетки использована волноводно-щелевая антенна с четырьмя продольными щелями на периоде.

For citation

Kaloshin V.A., Le D.T., Vi U.N. Multi-beam waveguide-slot antenna arrays with bifocal beam-forming systems and wide frequency scanning sector // Journal of Radio Electronics. – 2020. – No. 3. https://doi.org/10.30898/1684-1719.2020.3.13

References

  1. Калошин В.А. Многолучевые гибридные антенны // Труды 13 Междун. Крымской конф. СВЧ техника и телекоммуникационные технологии, Crimico- 2003, Сентябрь 2003. г. Севастополь. С.383.
  2. Mauro Ettorre, Erio Gandini, Ronan Sauleau. Multi-beam pillbox antennas in the millimeter-wave range // Proc. of the 5th European Conf. on Antennas and Propagation (EUCAP) 2011. Rome. P. 2947.
  3. Банков С.Е., Грачев Г.Г., Дупленкова М. Д., Фролова Е. В. Проектирование и экспериментальное исследование интегральной зеркальной многолучевой антенны миллиметрового диапазона // РЭ. 2014. T. 59. № 6. C. 55.
  4. Tekkouk K., Ettorre M., Sauleau R., Casaletti M. Compact multi-beam Rotman lens antenna in SIW technology // IEEE Antennas and Propagation Society Intern.Symp. (APS/URSI). Chicago. USA. 2012. Р. 2979.
  5. Karim Tekkouk, Mauro Ettorre, Laurent Le Coq and Ronan Sauleau. Multibeam SIW slotted waveguide antenna system fed by a compact dual-layer Rotman lens // IEEE Trans. on Antennas and Propag. 2015. V.64. №2. Р. 504.
  6. Toan K. Vo Dai, Tuan Nguyen, OzlemKilic. A compact microstrip Rotman lens design // IEEE International Symp. on Antennas and Propagation & USNC/URSI. 2017. San Diego. USA. P. 2129.
  7. Yi Liu, Hu Yang, Zusheng Jin, Jiang Zhu. A multi-beam cylindrically conformal slot array antenna based on a modified Rotman lens // IEEE Transactions on Antennas and Propagation. 2018. V.66. №7. Р. 3441.
  8. Шишлов А.В. Многолучевые антенны для систем радиолокации и связи // Журнал радиоэлектроники. 2018. №7. URL http://jre.cplire.ru/jre/jul18/6/text.pdf DOI 10.30898/1684-1719.2018.7.6
  9. Калошин В.А., Ле Д.Т., Фролова Е. В. Бифокальная планарная волноводно-щелевая решётка // РЭ. 2019. T. 64. № 8. C. 768 - 774.
  10. Кинбер Б.Е., Классен В.И., Стеблин В.И. К теории бифокальных систем //В кн.: Волны и диффракция. М.: ИРЭ АН СССР. - 1981. - C. 101-104.
  11. Классен В.И., Кинбер Б.Е., Шишлов А.В., Тоболев А.К. Гибридные и полифокальные антенны. Обзор // Антенны. 1987. Вып. 34. С. 3-24.
  12. Калошин В.А., Ле Д.Т. Синтез и анализ бифокальных двухзеркальных систем // Журнал радиоэлектроники. 2018. № 9. http://jre.cplire.ru/jre/sep18/13/text.pdf DOI 10.30898/1684-1719.2018.9.13
  13. В.А. Калошин, Д.Т.Ле, Е.В. Фролова. Волноводно-щелевая антенна с широким сектором частотного сканирования // Журнал радиоэлектроники. 2020. № 3. URL http://jre.cplire.ru/jre/mar20/9/text.pdf DOI 10.30898/1684-1719.2020.3.9