Generation spectrum control in multi-element microstrip active antenna arrays operating in the stochastization mode of oscillation
Abstract
Active microstrip antennas, or antenna-oscillators (AOs) based on field-effect transistors, make it possible to create small-sized radiation sources in a wide frequency range, including the multi-element arrays with the possibility of power combining. The generation of radiation in the microwave range (5-20 GHz), depending on the conditions, can be single-frequency or multi-frequency, and the generation of noise-like signals was also observed. The combining of the AOs radiation power in the mode of oscillation stochastization is of the specific interest. In contrast to phased arrays, where power summation is achieved under conditions of synchronized monochromatic generators, the interaction of stochastic oscillation generators is a complicated process that leads to a radical change in the overall radiation spectrum. It seems more promising to combine the noise emission spectra and power of independent AOs with adjacent and controlled generation frequencies. In this paper, we study the possibilities to combine the power and emission spectra of a group of AOs, taking into account the possibility of their mutual synchronization.
- microwaves
- self-oscillator
- noise
- log-periodic antenna
- field-effect transistor
Аннотация (на русском)
Управление спектром генерации в многоэлементных матрицах микрополосковых антенн-генераторов, работающих в режиме стохастизации колебаний
Использование активных микрополосковых антенн, или антенн-генераторов (АГ) на полевых транзисторах, позволяет создавать малогабаритные источники излучения в широком диапазоне частот, в том числе в виде многоэлементных матриц с возможностью сложения в пространстве мощности излучения парциальных АГ. Генерация излучения СВЧ диапазона (5-20 ГГц) в зависимости от условий может быть одночастотной или многочастотной, получена также генерация шумоподобных сигналов. Суммирование мощности излучения АГ, работающих в режиме стохастизации колебаний, представляет самостоятельный интерес. В отличие от фазированных антенных решеток, где суммирование мощности достигается в условиях синхронизации генераторов монохроматических колебаний, взаимодействие генераторов стохастических колебаний является сложным нелинейным процессом, приводящим к радикальному изменению общего спектра излучения. Более перспективным представляется суммирование спектров и мощности шумового излучения независимых АГ с близкими и регулируемыми частотами генерации. В настоящей работе изучены возможности суммирования мощности и спектров излучения группы АГ с учетом возможности их взаимной синхронизации.
For citation
Lyubchenko V.E., Kalinin V.I., Marechek S.V., Radchenko D.E., Telegin S.A., Yunevich E.O. Generation spectrum control in multi-element microstrip active antenna arrays operating in the stochastization mode of oscillation // Journal of Radio Electronics. – 2023. – No. 1. https://doi.org/10.30898/1684-1719.2023.1.9
References
- Любченко В.Е., и др. Активные микрополосковые антенны и фазированные решетки на полевых транзисторах. РЭНСИТ: радиоэлектроника, наносистемы, информационные технологии. 2015. Т.7. №1. С.3-14.
- Радченко Д.Е., и др. Хаотизация колебаний СВЧ диапазона в микрополосковых антеннах-генераторах при воздействии низкочастотного шумового сигнала. Журнал радиоэлектроники [электронный журнал]. 2018. №9. https://doi.org/10.30898/1684-1719.2018.9.17
- Любченко В.Е., и др. Многочастотная и хаотическая генерация в микрополосковой антенне, интегрированной с полевым транзистором. Журнал радиоэлектроники [электронный журнал]. 2015. №1.
- Boccaletti S., et al. The synchronization of chaotic systems. Physics Reports. 2002. V.366. P.1-101.
- Юневич Е.О., и др. Стохастизация СВЧ колебаний в микрополосковой антенне-генераторе в условиях модуляции низкочастотным шумовым сигналом. Журнал радиоэлектроники [электронный журнал]. 2021. №11. https://doi.org/10.30898/1684-1719.2021.11.21