Согласование решетки планарных диэлектрических волноводов

Abstract

The problem of matching of array of planar dielectric waveguides with free space in a wide range of angles is solved. Infinite array of planar dielectric waveguides is considered. Array is excited by free space plane waves that incident on an array surface under the arbitrary angle of incidence. Numerical solution of boundary problem obtained with help of periodical boundary conditions and finite elements method is considered. Specific features of numerical model are discussed. Approximate solution for array of planar dielectric waveguides is considered. Comparison of results obtained with help of numerical and approximate solutions is presented. A way to improve the array matching with free space is proposed.

• integral millimeter wave antennas
• planar dielectric waveguide
• Parallel plate waveguide

Аннотация (на русском)

Согласование решетки планарных диэлектрических волноводов

Решается задача согласования решетки планарных диэлектрических волноводов в широком секторе сканирования. Рассматриваются бесконечные решетки планарных диэлектрических волноводов. Решетка возбуждается плоскими волнами свободного пространства, падающими на ее поверхность под произвольным углом падения. Рассматривается численное решение граничной задачи, полученное с помощью периодических граничных условий методом конечных элементов. Обсуждаются вопросы, связанные с построением адекватной модели для численного анализа. Рассматривается приближенное решение методом эффективной диэлектрической проницаемости. Приводятся результаты сопоставления строгого и приближенного решений. Рассматриваются возможности улучшения согласования решетки в диапазонах углов сканирования и частот.

For citation

References

1. Нефедов Е.И., Фиалковский А.Т. Полосковые линии передачи. М.: Наука, 1980.
2. Банков С.Е. Щелевые интегральные схемы миллиметрового диапазона // Радиотехника и электроника. 2006, Т. 51, №9, С. 1066-1086.
3. M. Ettorre, S. Bruni, G. Gerini, A. Neto, N. Llombart, S. Maci, Sector PCS-EBG Antenna for Low Cost High Directivity Applications, Antennas and Wireless Propagation Letters, Vol.6, pp. 537-539, Dec. 2007.
4. Bankov S.E., Douplenkova M.D., Kalinichev V.I., Kozin V.N., Levchenko I.V., Kuranov U.V., Rodionova E.V., Vasjukov V.D. 60 GHz Sensors Based on Dielectric Slotted Waveguide // 22nd European Microwave Conf. Proc. of Workshop "Commercial Applications of Microwave and Millimeter Waves", 1992, p.p. 41-46.
5. Корнблит С. СВЧ оптика. Оптические принципы в приложении к конструированию СВЧ антенн. М.: Связь. 1980.
6. Банков С.Е., Весник М.В. Квазиоптический возбудитель антенной решетки на основе EBG структуры // РЭ. 2009. Т. 54. № 11, С. 1256-1266.
7. Уолтер К. Антенны бегущей волны. М.: Энергия, 1970.
8. Взятышев В.Ф. Диэлектрические волноводы. М.: Сов. Радио. 1970.
9. Банков С.Е., Курушин А.А. Расчет антенн и СВЧ структур с помощью HFSS Ansoft v. 10 // М.: ООО «Оркада». 2009. 250 С.
10. Сазонов Д.М. Антенны и устройства СВЧ. М.: Высш. школа. 1988.
11. Марков Г.Т., Чаплин А.Ф. Возбуждение электромагнитных волн. М.: Радио и связь. 1983.