Тривимірна модель фокусуючої та випромінюючої антенної решітки

M. I. Andriychuk, V. P. Tkachuk

Анотація


Розглянуто тривимірну антенну систему, яка моделюється лінійною решіткою, що фокусує випромінювання у дальній зоні. Система складається із нахилених стосовно вертикальної осі напівпрозорих плоских дзеркал. Геометрія системи задовольняє квазіоптичні умови. Відстань між окремими елементами системи відповідає умовам зони Френеля, а діаграма випромінювання системи розраховується в її дальній зоні. Відокремлення змінних передбачається в апертурах окремих елементів і в компонентах діаграми випромінювання. Отримано явні формули для значень полів у складових елементах антени та створеної діаграми випромінювання. Здатність системи створювати діаграми випромінювання різної форми підтверджується числовими результатами.

 

Зразок для цитування: М. І. Андрійчук, В. П. Ткачук, “Тривимірна модель фокусуючої та випромінюючої антенної решітки,” Мат. методи та фіз.-мех. поля, 64, No. 2, 113–122 (2021), https://doi.org/10.15407/mmpmf2021.64.2.113-122

Translation: M. I. Andriychuk, V. P. Tkachuk, “Three-dimensional model of a focusing and radiating antenna array,” J. Math. Sci., 277, No. 1, 133–144 (2023), https://doi.org/10.1007/s10958-023-06821-3


Ключові слова


лінійна решітка, напівпрозора апертура, квазіоптичні умови, коефіцієнти відбивання і проходження, діаграма випромінювання, результати моделювання

Посилання


M. I. Andriichuk, N. N. Voitovich, P. A. Savenko, V. P. Tkachuk, Antenna Synthesis According to Amplitude Radiation Pattern [in Russian], Nauk. Dumka, Kiev (1993).

O. O. Bulatsyk, M. M. Voitovych, B. Z. Katsenelenbaum, Yu. P. Topolyuk, Phase Optimization Problems: Applications in Wave Field Theory [in Ukrainian], Nauk. Dumka, Kyiv (2012); [in English] Wiley-VCH, Weinheim (2010).

N. N. Voitovich, Yu. N. Kazantsev, V. P. Tkachuk, “Formation of a predetermined radiation pattern with the help of quasi-optical line,” Radiotekhnika I Elektronika, 24, No. 6, 1023–1028 (1984) (in Russian).

B. M. Minkovich, B. P. Yakovlev, Theory of Antenna Synthesis [ in Russian], Sov. Radio, Moscow (1969).

V. P. Tkachuk, “Frequency-phase scanning of a quasi-optical focusing system,” Radiotekhnika I Elektronika, 31, No. 5, 877–882 (1986) (in Russian).

M. Andriychuk, V. Tkachuk, “Modeling of radiation properties of quasi-optical transmitting lines,” in: 2021 IEEE 16th International Conference on the Experience of Designing and Application of CAD Systems (CADSM) (Lviv, 22–26 Febr. 2021, Ukraine), Lviv (2021), pp. 19–23, https://doi.org/10.1109/CADSM52681.2021.9385240

M. I. Andriychuk, Antenna Synthesis Through the Characteristics of Desired Amplitude, Cambridge Scholars Publishing, Newcastle, UK (2019).

M. I. Andriychuk, “Investigation of solution of the nonlinear synthesis problem for the waveguide array,” in: Proc. of 5th Int. Seminar/Workshop on Direct and Inverse Problems of Electromagnetic and Acoustic Wave Theory (DIPED-2000) (Tbilisi, Oct. 3–6, 2000), Lviv–Tbilisi (2000), pp. 47–51, https://doi.org/10.1109/DIPED.2000.890000

M. Beruete, “Quasioptical devices based on extraordinary transmission at THz,” in: Proc. of Int. Conf. on Terahertz Physics, Devices, and Systems X: Advanced Applications in Industry and Defense (Baltimore, Maryland, US), 9856, No. 98560R (2016), https://doi.org/10.1117/12.2228237

O. O. Bulatsyk, B. Z. Katsenelenbaum, Yu. P. Topolyuk, N. N. Voitovich, Phase Optimization Problems: Applications in Wave Field Theory, Wiley-VCH, Weinheim (2010).

J. M. Derek, A. McNamara, C. W. I. Pistorius, Introduction to the Uniform Geometrical Theory of Diffraction, Artech House, Boston (1990).

E. Ekelman, G. Thiele, “A hybrid technique for combining the moment method treatment of wire antennas with the GTD for curved surfaces,” in: Proc. IEEE Trans. Antenn. Propag., 28, No. 6, 831–839 (1980), https://doi.org/10.1109/TAP.1980.1142423

V. Jamnejad, E. Long, S. Durden, “Design of a quasi optical transmission line for cloud and precipitation radar system of ACE mission,” in: 2015 IEEE Aerospace Conference (Big Sky, MT, 2015), pp. 1–6, https://doi.org/10.1109/AERO.2015.7119133

J. B. Keller, “Geometrical theory of diffraction,” J. Opt. Soc. America, 52, No. 2, 116–130 (1962), https://doi.org/10.1364/JOSA.52.000116

J. Liu, J. Guo, X. Niu et al., “A quasi-optical transmission line for the ECR ion source,” in: Proc. of 44th Int. Conf. on Infrared, Millimeter, and Terahertz Waves (IRMMW-THz) (Paris, France, 2019), pp. 1–2, https://doi.org/10.1109/IRMMW-THz.2019.8874245

G. Michel, W. Kasparek, “Numerical analysis of complex mirror transmission lines,” in: Proc. of 2008 33rd International Conference on Infrared, Millimeter and Terahertz Waves (Pasadena, CA, USA, 2008), pp. 1–2, https://doi.org/10.1109/ICIMW.2008.4665572

J. Neilson, Final Report Advanced Quasioptical Launcher System., UNT Digital Library, San Mateo, CA, US (2010).

P. K.Nesterov, S. V. Mizrakhy, V. I. Bezborodov et al., “Oversized waveguides as quasioptical antennas for fusion plasma diagnostics: scale model experiment,” in: Proc. 2020 IEEE Ukrainian Microwave Week (UkrMW) (Kharkiv, Ukraine, 2020), pp. 862–865, https://doi.org/10.1109/UkrMW49653.2020.9252689

A. V. Osipov, S. A. Tretyakov, Modern Electromagnetic Scattering Theory with Applications, John Wiley & Sons, Singapore (2017).

R. Pereira, N. Carvalho, J. Da Cunha, “Quasi-optical analysis of a double reflector microwave antenna system,” Wireless Power Transfer, 5, No. 2, 75–86 (2018), https://doi.org/10.1017/wpt.2017.19

A. D. Shatrov, A. D. Chuprin, A. N. Sivov, “Constructing the phase converters consisting of arbitrary number of translucent surfaces,” IEEE Trans. Antenn. Propag., 43, No. 1, 109–113 (1995), https://doi.org/10.1109/8.366360

P. Ya. Ufimtsev, Fundamentals of the Physical Theory of Diffraction, Wiley-IEEE Press (2014).

T. W. Veruttipong, “Time domain version of the uniform GTD // IEEE Trans. Antenn. Propag.,” 38, No. 11, 1757–1764 (1990), https://doi.org/10.1109/8.102736

N. N. Voitovich, V. P. Tkachuk, Yu. N. Kazantsev, “Synthesis of quasi-optical radiating system,” in: Proc. Int. Symp. on Antennas and Propagation (ISAP-89), (Tokyo, 1998), Vol. 4, pp. 893–896.

N. N. Voitovivh, M. I. Andriychuk, “Transformation of field in regular waveguide via phase correctors,” in: Proc. of XIIth International Seminar/Workshop on Direct and Inverse Problems of Electromagnetic and Acoustic Wave Theory (DIPED-2007) (Lviv, Ukraine, 2007), pp. 63–66, https://doi.org/10.1109/DIPED.2007.4373575

Y. Yashchyshyn, K. Godziszewski, “A new method for dielectric characterization in sub-THz frequency range,” IEEE Trans. on Terahertz Science and Technology, 8, No. 1, 19–26 (2018), https://doi.org/10.1109/TTHZ.2017.2771309

R. A. York, Z. B. Popovic, Active and Quasi-Optical Arrays for Solid-State Power Combining, John Wiley & Sons, London (1997).


Повний текст: PDF

Посилання

  • Поки немає зовнішніх посилань.


Creative Commons License
Ця робота ліцензована Creative Commons Attribution 3.0 License.