• Українська
  • English
  • Русский
ISSN 1028-821X (Online)
ISSN 2415-3400 (Print)

АНТЕННЫ С УПРАВЛЯЕМЫМИ ДИАГРАММАМИ НАПРАВЛЕННОСТИ

Овсяников, ВВ
Organization: 

Днепровский национальный университет имени О. Гончара
72, пр. Гагарина, г. Днепр ( Днепропетровск), 49010, Украина

E-mail: ovsyan37@i.ua

https://doi.org/10.15407/rej2017.04.019
Язык: русский
Аннотация: 

Исследованы актуальные методы и устройства для корректировки и управления диаграммами направленности металлических штыревых и петлевых, а также плазменных и электронно-лучевых реконфигурируемых антенн. Предложено решать задачи эффективной корректировки и управления диаграммами направленности металлических антенн путем изменения их конструкции и включения в плечи антенн сосредоточенных реактивных нагрузок и коммутаторов. Подобные задачи предложено также решать созданием реконфигурируемых антенн на основе холодной плазмы или потоков движущихся электронов с включенными коммутаторами информационного сигнала и электроэнергии. Представлены результаты расчетов Z-образной и ромбической антенн с управляемыми диаграммами направленности с включенными в излучающие проводники сосредоточенными нагрузками и коммутаторами. Приведены результаты исследований коэффициента усиления и коэффициента стоячей волны по напряжению антенн с корректируемыми и управляемыми диаграммами направленности. Отмечено, что в отличие от металлических реконфигурируемых антенн и антенных решеток, в плазменных и электронно-лучевых антеннах имеется больше возможностей управлять диаграммами направленности и другими электрическими параметрами путем создания в них так называемых проводящих путей. При этом отключенные проводящие пути уже не влияют на работу антенны. В реконфигурируемых плазменных и электронно-лучевых антеннах предложено заблаговременно планировать и программировать активизацию и отключение необходимых проводящих путей в заданные периоды времени с целью получения требуемых диаграмм направленности. Приведены результаты расчета диаграмм направленности и других электрических параметров металлической коллинеарной антенной решетки типа Франклина–Маркони и плазменной восьмиэлементной реконфигурируемой антенны. Представлен вариант новой электронно-лучевой реконфигурируемой антенны. Результаты исследований даны в виде таблицы и графиков. Отмечено, что металлические, плазменные и электронно-лучевые реконфигурируемые антенны перспективны для применения в радиотехнических системах, включая, наземные, морские и аэрокосмические системы телекоммуникации и радиолокации.

Ключевые слова: антенный коммутатор, коэффициент стоячей волны антенны по напряжению, коэффициент усиления антенны, сосредоточенная антенная нагрузка, управляемая диаграмма направленности антенны

Статья поступила в редакцию 04.10.2017
PACS 84.40. Ba
​УДК 621.396.67
Radiofiz. elektron. 2017, 22(4): 19-30
Полный текст (PDF)
 

References: 
  1. Айзенберг Г. З., Ямпольский В. Г., Терешин О. Н. Антенны УКВ. Москва: Связь, 1977. 384 с.
  2. Антенны и устройства СВЧ. Проектирование фазированных антенных решеток. Под ред. Д. И. Воскресенского. Москва: Радио и связь, 1981. 432 с.
  3. Драбкин А. Л., Зузенко В. Л. Антенно-фидерные устройст-ва. Москва: Сов. радио, 1961. 816 с.  
  4. Пистолькорс А. А. Антенны. Москва: Связьиздат, 1947. 480 с.
  5. Стреттон Дж. А. Теория электромагнетизма. Пер. с англ. под ред. С. М. Рытова. Москва–Ленинград: Гостехиздат, 1948. 539 с.
  6. Айзенберг Г. З. Антенны для магистральных коротковолновых радиосвязей. Москва: Связьиздат, 1948. 464 с.
  7. Reconfigurable Plasma Antenna: USA Pat. 6,369,763 В1 / E. G. Norris, T. Anderson, I. Аlexeff. 2002.
  8. Овсяников В. В. Состояние разработок вибраторных, диэлектрических и плазменных антенн в контексте исторического развития антенной техники. Радиофизика и электроника. 2016. Т. 7(21), № 3. С. 58–73.
  9. Anderson Т. Plasma Antennas. Boston–London: Artech House, 2011. 203 p.
  10. Kurzwellen-Steilstrahlantenne: Deutsches Pat. 2,521,978: H01Q1/27; H01Q9/30 / Axel Stark; заявл. 16.05.75; опубл. 25.11.76.
  11. Ittipiboom A., Hamid M. A. K. Doubly-loaded dipole with high directivity. Int. J. Electron. 1977. Vol. 42, N 4. P. 393–403.
  12. Вычислительные методы в электродинамике. Под. ред. Р. Миттры. Пер. с англ. под ред. Э. Л. Бурштейна. Москва: Мир, 1977. 485 с.
  13. Antenne radioélectrique directive: France Pat. 2,231,125: H01Q1/38; H01Q9/26 / Maurice Tacussel; заявл. 21.05.73; опубл. 20.12.74.
  14. Mikuni Y., Nagai K. Unidirectional Dipole Antenna. Electron. Lett. 1972. Vol. 8, N 19. Р. 472–473.
  15. Risaburo S., Toshitada D., Masashi M. Pattern Synthesis and Realization of Circular Distributed Сurrent Source. Technology Reports, Tohoku Univ. 1970. Vol. 35, N 2. P. 131–142.
  16. Сидоров Я. Г., Лучанинов А. И. Адаптивные антенные решетки с реконфигурируемыми антенными элементами. 17-я Международная Крымская конф. «СВЧ-техника и телекоммуникационные технологии» (КрыМиКо'2007): материалы конф. (Севастополь, 10–14 сентября 2007). Севастополь, 2007. P. 390–391.
  17. Лучанинов А. И., Гавва Д. С., Крикун Е. В., Скорикова Ю. В. Структурный синтез реконфигурируемых антенн. Вос-точно-Еропейский журнал передовых технологий. 2010. № 4/9 (46). С. 28–34.
  18. А. с. 1081708А СССР, МКИ HO1Q 9/00/. Антенна / В. В. Овся-ников (СССР). № 3376097/18-09; заявл. 31.12.81; опубл. 23.03.84, Бюл. № 11.
  19. Овсяников В. В. Электрически малые вибраторные, спиральные и петлевые антенны. Радиофизика и электроника. 2017. Т. 8(22), № 1. С. 57–67.
  20. А. с. 1224871А СССР, МКИ HO1Q 7/00/. Рамочная антенна / В. В. Овсяников (СССР). № 3813561/24-09; заявл. 28.08.84; опубл. 15.04.86, Бюл. № 14.
  21. Плазмова антенна решітка для передавання та приймання електромагнітних хвиль: пат. 109710 Україна: МПК H01Q 3/26 / В. В. Овсяніков, Вол. В. Овсяников. № а 2013 13963; заявл. 02.12.13; опубл. 25.09.2015; Бюл. № 18.
  22. Гинзбург В. Л. Распространение электромагнитных волн в плазме. Москва: Физматгиз, 1960. 552 с.
  23. Спосіб випромінювання та приймання електромагнітних хвиль та реконфігурована антена: пат. 106658 Україна: МПК H01Q 1/24 / В. В. Овсяніков, Л. А. Філінський, С. В. Буха-ров, С. М. Мороз. № а 2012 13157; заявл. 19.11.12; опубл. 25.09.2014; Бюл. № 18.