Детектирование сигнала в излучающем нелинейном электромагнитном кристалле

Abstract

Interaction of electromagnetic waves in infinite radiating electromagnetic crystal which elements contain nonlinear resistive-capacitive two-ports is considered. The structure is excited by a free space plane wave at dominant frequency. Boundary problem for fields inside electromagnetic crystal is simultaneously solved with a nonlinear problem for currents and voltages at nonlinear two-ports. Radiating elements are described approximately without consideration of their mutual coupling. Results of numerical and analytical study of detection of signal produced by free space plane wave are presented. The structure is optimized by a criterion of transformation loss minimum. It is shown that electromagnetic crystal in detection regime may have high directivity not connected with its geometrical dimensions.

• electromagnetic crystal
• non-linear antenna array
• signal detection

Аннотация (на русском)

Детектирование сигнала в излучающем нелинейном электромагнитном кристалле

Рассмотрено взаимодействие электромагнитных волн в бесконечном излучающем электромагнитном кристалле, элементы которого содержат резистивно - емкостные нелинейные двухполюсники, являющиеся моделью полупроводниковых диодов. Исследуется одночастотное возбуждение структуры плоской волной, падающей из свободного пространства. Совместно решается граничная электродинамическая задача для поля внутри электромагнитного кристалла и нелинейная задача для напряжений и токов на нелинейных двухполюсниках. Излучающие элементы описываются приближенно без учета их взаимного влияния. Представлены результаты аналитического и численного исследования детектирования сигнала, созданного волной свободного пространства. Структура оптимизируется по критерию минимизации потерь преобразования. Показано, что излучающий нелинейный электромагнитный кристалл в режиме детектирования может обладать высокой направленностью не связанной с его геометрическими размерами.

For citation

References

1. Банков С.Е. Численное исследование двухчастотного взаимодействия волн в нелинейном излучающем электромагнитном кристалле // РЭ. 2011. Т. 56. № 9. С. 1044-1056.
2. Банков С.Е. Модель нелинейного электромагнитного кристалла // РЭ. 2011. Т.56. №3. С. 261.
3. Malyuskin A., Fusco V., Schuchinsky A. Microwave phase conjugation using nonlinerly loaded wire arrays // IEEE Trans. AP. 2006. V. 54. №1. P. 192-203.
4. Malyuskin A., Fusco V., Schuchinsky A. Phase conjugation wire FSS lens // IEEE Trans. AP. 2006. V.54. №5. P. 1399-1403.
5. Pon C.Y. Retrodirective array using the heterodyne technidue // IEEE Trans. AP. 1966. V. 12. №2. P. 176-180.
6. Сазонов В.П., Силин Р.А. Замедляющие системы. М.: Сов. Радио. 1966.
7. Банков С.Е. Численное исследование взаимодействия прямой и обратной волн в нелинейном электромагнитном кристалле // Успехи современной радиоэлектроники. 2011. №5. С. 31-43.
8. Банков С.Е. Аналитическое исследование двухчастотного взаимодействия прямой и обратной волн в нелинейном электромагнитном кристалле // РЭ. 2011. Т.56. №8. С. 909-919.