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
2024, № 8 · RADIO ENGINEERING

Positioning the maximum electric field strength at the required point in space using a focused antenna array

D.A. Iuzvik1, M.A. Stepanov1

1 Novosibirsk State Technical University, Novosibirsk, Russia
Full text DOI: 10.30898/1684-1719.2024.8.5 UDC 621.396.67 EDN QYHZEE

Abstract

The article describes a method for forming the maximum electric field strength at the required point. For this purpose, it is proposed to use a focused antenna array. It is known that the maximum field strength is always shifted towards the antenna array due to the effect of intensity reduction. Two methods have been proposed. The first method is an algorithm for iteratively increasing the focal length, in which the maximum is positioned at the required point in space. The second method is to use two parallel antenna arrays that are focused at one point in space. The features of using each method are considered. Examples of using the proposed methods are given.

  • focusing
  • field maximum positioning
  • antenna arrays
  • mathematical modeling
Аннотация (на русском)

Позиционирование максимума напряженности электрического поля в требуемой точке пространства при помощи сфокусированной антенной решетки

В статье описывается способ формирования максимума напряженности электрического поля в требуемой точке. Для этого предлагается использовать сфокусированную антенную решетку. Известно, что максимум напряженности поля всегда смещен в сторону антенной решетки из-за эффекта снижения интенсивности. Было предложено два способа. Первый способ - это алгоритм итерационного увеличения фокусного расстояния, при котором максимум позиционируется в требуемой точке пространства. Второй способ заключается в использовании двух параллельных антенных решеток, которые сфокусированы в одну точку пространства. Рассмотрены особенности применения каждого из способов. Приведены примеры использования предложенных способов.

For citation

Iuzvik D.A., Stepanov M.A. Positioning the maximum electric field strength at the required point in space using a focused antenna array // Journal of Radio Electronics. – 2024. – No. 8. https://doi.org/10.30898/1684-1719.2024.8.5

References

  1. Iuzvik D.A., Stepanov M.A. Formation of the electric field strength maximum at a given point in space by a focused linear antenna array // 2023 IEEE 24th International conference of young professionals in electron devices and materials (EDM). - IEEE, 2023. - С. 350-354.
  2. Iuzvik D.A., Stepanov M.A. Focusing of the electromagnetic field in several given areas of space // Progress In Electromagnetics Research M. - 2022. - Т. 113. - С. 11-22.
  3. Седельников Ю.Е. и др. Антенны, сфокусированные в зоне ближнего излученного поля //Основы теории и технические приложения/Под общей редакцией ЮЕ Седельникова и НА Тестоедова. Сиб. гос. аэрокосмич. ун-т, Красноярск. - 2015.
  4. Низамутдинов Р.Р. Исследование характеристик линейных сфокусированных антенн для радиоволновых технологических и диагностических устройств. - 2011.
  5. Халикова К.Н. Антенны, сфокусированные в области ближнего излученного поля для задач микроволновых технологий: дис. - Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. КНИТУ-КАИ им. АН Туполева. Казань, 2017.
  6. Chu H.L., Mishra G., Sharma S.K. Dual polarized wideband vivaldi 4x4 subarray antenna aperture for 5g massive MIMO panels with simultaneous multiple beams // 2018 18th International Symposium on Antenna Technology and Applied Electromagnetics (ANTEM). - IEEE, 2018. - С. 1-2.
  7. Смирнов В.Ю., Никитин О.Р. Линейные фазированные антенные решетки, сфокусированные в ближней зоне // Вестник Рязанского государственного радиотехнического университета. - 2008. - №. 26. - С. 33-35.
  8. Karimkashi S., Kishk A.A. Focusing properties of Fresnel zone plate lens antennas in the near-field region // IEEE Transactions on Antennas and Propagation. - 2011. - Т. 59. - №. 5. - С. 1481-1487.
  9. Hansen R. Focal region characteristics of focused array antennas // IEEE transactions on antennas and propagation. - 1985. - Т. 33. - №. 12. - С. 1328-1337.
  10. Brito J.M.C., Mendes L.L., Gontijo J.G.S. Brazil 6G project-an approach to build a national-wise framework for 6G networks // 2020 2nd 6G Wireless Summit (6G SUMMIT). - IEEE, 2020. - С. 1-5.
  11. Suyama S. et al. Recent studies on massive MIMO technologies for 5G evolution and 6G //2022 IEEE Radio and Wireless Symposium (RWS). - IEEE, 2022. - С. 90-93.
  12. Dzogovic B. et al. Thunderbolt-3 backbone for augmented 5G network slicing in cloud-radio access networks // 2019 IEEE 2nd 5G World Forum (5GWF). - IEEE, 2019. - С. 415-420.
  13. Shan L., Geyi W. Optimal design of focused antenna arrays // IEEE Transactions on Antennas and Propagation. - 2014. - Т. 62. - №. 11. - С. 5565-5571.
  14. Phillips G.M.Interpolation and approximation by polynomials. - Springer Science & Business Media, 2003. - Т. 14.