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, № 4 · ELECTRODYNAMICS

Investigation of waveguide-slot antenna with 180 degrees frequency scanning sector

V.A. Kaloshin1, D.T. Le2

1 Kotelnikov IRE RAS, Moscow, Russia
2 Moscow Institute of Physics and Technology (Scientific ResearchUniversity), Dolgoprudnyi
Full text (PDF) DOI: 10.30898/1684-1719.2020.4.1 UDC 621.396.67 EDN WPAHYU

Abstract

A linear waveguide slot antenna with a 180-degree frequency scanning sector is proposed and studied. The antenna is made in the form of a rectangular metal waveguide filled with a dielectric with periodic changes in permittivity and triple transverse slots periodically located along the waveguide in a wide wall. The scanning sector of 180 degrees is achieved by the use of two radiation modes: the main (zero) harmonic and -1 harmonic of the spatial spectrum. The frequency dependences of the reflection and transmission coefficients, as well as the gain and aperture efficiency coefficients are compared with the similar characteristics of the antenna based on the equivalent two-layer waveguide with changes in the thickness of one of the layers.

  • волноводно-щелевая антенна
  • частотное сканирование
  • waveguide-slot antenna
  • frequency scanning
Аннотация (на русском)

Волноводно-щелевая антенна с сектором частотного сканирования 180 градусов

Предложена и исследована линейная волноводно-щелевая антенна с сектором частотного сканирования 180 градусов. Антенна выполнена в виде прямоугольного металлического волновода, заполненного диэлектриком с периодическими скачками диэлектрической проницаемости и периодически расположенными вдоль волновода тройными поперечными щелями в широкой стенке. Сектор сканирования 180 градусов достигается благодаря использованию двух режимов излучения: основной (нулевой) гармоники и минус первой гармоники пространственного спектра. Частотные зависимости коэффициентов отражения и прохождения, а также коэффициентов усиления и использования поверхности сопоставлены с аналогичными зависимостями антенны на основе эквивалентного по замедлению двухслойного волновода со скачками толщины одного из слоев.

For citation

Kaloshin V.A., Le D.T. Investigation of waveguide-slot antenna with 180 degrees frequency scanning sector // Journal of Radio Electronics. – 2020. – No. 4. https://doi.org/10.30898/1684-1719.2020.4.1

References

  1. Уолтер К. Антенны бегущей волны // под ред. А. Ф. Чаплина. - М.: Энергия. - 1970.
  2. Калошин В. А. Антенны миллиметровых волн // Зарубежная радиоэлектроника. 1984. №11. С.81- 96.
  3. Банков С. Е. Антенные решетки с последовательным питанием. М.: Физматлит, 2013.
  4. Modern antenna handbook / Ed. C.A. Balanis. N.Y.: John Wiley & Sons, 2008.
  5. Caloz C., Itoh T. "Electromagnetic metamaterials: transmission line theory and microwave applications" // The engineering approach. New Jersey: John Wiley & Sons, 2006.
  6. Dong Yu., Itoh T. "Composite right/left-handed substrate integrated waveguide and half mode substrate integrated waveguide leaky-wave structures" // IEEE Trans. 2011. V. AP-59. № 3. Р. 767.
  7. Калошин В.А., Калиничев В.И. "Линейная волноводно-щелевая антенная решетка с 180- градусным сектором частотного сканирования" // РЭ. 2019. Т. 64. № 7. С. 678.
  8. Калошин В.А., Калиничев В.И. "Характеристики излучения линейной волноводно-щелевой решетки с широким сектором частотного сканирования" // Журнал радиоэлектроники 2019. № 2. http://jre.cplire.ru/jre/feb19/7/text.pdf
  9. Xu F., Patrovsky A., Wu K. "Fast Simulation of Periodic Guided-Wave Structures Based on Commercial Software" // Microwave Opt. Technol. Lett. 2007. V. 49. № 9. P. 2180.