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, № 7 · ELECTRODYNAMICS

Hybrid and multi-beam antennas on the base of parabolic cylinder

V.A. Kaloshin1, K.T. Nguyen2

1 Kotelnikov IRE RAS, Moscow, Russia
2 Moscow Institute of Physics and Technology (National Research University), Dolgoprudny
Full text (PDF) DOI: 10.30898/1684-1719.2020.7.9 UDC 621.396.67 EDN NUTYQK

Abstract

Antennas with a mirror in the form of a parabolic cylinder: a multi-beam antenna with a planar three-mirror beam-forming system, as well as hybrid antennas with sparse linear feed arrays in E and H plane are investigated in a wide frequency band using a numerical experiment based on finite element methods and finite differences in the time domain. It is shown that the scanning sector of a multi-beam antenna in terms of the gain drop of -3 dB is more than 700, and the scanning sector of a hybrid antenna with a linear feed array in the E-plane is more than 270. In this case, the efficiency of the hybrid antenna with a linear feed in-phase array in the H-plane is more than 0.7 in the 10% frequency band, and with the feed in-phase array in the E-plane - more than 0.82 in the 24% frequency band.

  • параболический цилиндр
  • многолучевая антенна
  • гибридная зеркальная антенна
  • широкая полоса частот
  • parabolic cylinder
  • multibeam antenna
  • Hybrid mirror antenna
  • wide frequency band
Аннотация (на русском)

Гибридные и многолучевые антенны на основе параболического цилиндра

С использованием численного эксперимента на основе методов конечных элементов и конечных разностей во временной области в широкой полосе частот исследованы и оптимизированы характеристики антенн с зеркалом в виде параболического цилиндра: многолучевой антенны с планарной трехзеркальной диаграммо-образующей системой, а также гибридных антенн с разреженными линейными облучающими решетками в Е и Н плоскости. Показано, что сектор обзора многолучевой антенны по уровню падения усиления -3дБ - более 700, а сектор сканирования гибридной антенны с облучающей разреженной линейной решеткой в Е-плоскости - более 270. При этом КИП гибридной антенны с облучающей синфазной решеткой в Н-плоскости в полосе частот 10% более 0.7, а с облучающей синфазной решеткой в Е- плоскости в полосе частот 24% - более 0.82.

For citation

Kaloshin V.A., Nguyen K.T. Hybrid and multi-beam antennas on the base of parabolic cylinder // Journal of Radio Electronics. – 2020. – No. 7. https://doi.org/10.30898/1684-1719.2020.7.9

References

  1. Шишлов А.В. и др. Многолучевые антенны для систем радиолокации и связи // Журнал радиоэлектроники [электронный журнал]. 2018. №7. https://doi.org/10.30898/1684-1719.2018.7.6
  2. Хансен Р. C. Сканирующие антенные системы СВЧ. Т.3. М.: Сов. Радио. 1971.
  3. Ettorre M., Gandini E., Sauleau R. Multi-beam pillbox antennas in the millimeter-wave range // Proc. of the 5th European Conf. on Antennas and Propagation (EUCAP) 2011. Rome. P. 2947.
  4. Пат. США US 874300 B2.
  5. Венецкий А.С., Калошин В.А., Нгуен К.Т., Фролова Е.В. Синтез и исследование сверхширокополосной планарной трехзеркальной системы // Журнал радиоэлектроники [электронный журнал]. 2018. №1. https://doi.org/10.30898/1684-1719.2018.1.5
  6. Калошин В.А., Нгуен К.Т., Фролова Е.В. Синтез и анализ антенны вытекающей волны с полупрозрачной стенкой из металлических цилиндров // РЭ. 2020.Т.65. №3. С.250-256.
  7. Kaloshin V.A., Kalinichev V. I., Le Doan Trinh and Nguyen Cong The. Leaky wave antennas with wide sector of frequency scanning and a fixed beam. // Int. Sci. Conf. "2020 Systems of signals generating and processing in the field of on board communications", Moscow. March 2020. IEEE Conf. #48371. https://doi.org/10.1109/IEEECONF48371.2020.9078643
  8. Калошин В.А., Нгуен К. Т. Широкополосные волноводные переходы в Е - плоскости // Журнал радиоэлектроники [электронный журнал]. 2020. №5. https://doi.org/10.30898/1684-1719.2020.5.13
  9. Калошин В.А., Нгуен К. Т. Многоканальные волноводные делители в Е - плоскости // Журнал радиоэлектроники [электронный журнал]. 2020. №6. https://doi.org/10.30898/1684-1719.2020.6.9