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

Чисельне моделювання частотно-селективних поверхонь із П-подібними отворами

Рубрика: 
МІКРОХВИЛЬОВА ЕЛЕКТРОДИНАМІКА
Мосьпан, ЛП, Кириленко, АО, Кулик, ДЮ, Стешенко, СО
Organization: 

 

Інститут радіофізики та електроніки ім. О. Я. Усикова НАН України
12, вул. Акад. Проскури, Харків, 61085, Україна
E-mail: lyudmila.mospan@gmail.com
https://doi.org/10.15407/rej2020.01.003
Мова: російська
Анотація: 

 

Предмет і мета роботи. Предметом дослідження є особливості розсіювання електромагнітних хвиль на перфорованих екранах iз П-подібною формою апертур. Мета роботи – моделювання частотно-селективних поверхонь із заданими частотними характеристиками та дослідження можливостей керування характеристиками екранів шляхом ускладнення геометрії їхніх елементарних комірок.

Методи і методологія роботи. Для чисельного моделювання використано розроблений лабораторією обчислювальної електродинаміки ІРЕ НАНУ програмний комплекс MWD3. Програмний комплекс базується на методі узагальнених матриць розсіювання та методі часткових областей, що враховує поведінку електромагнітних полів біля ребер і дозволяє розрахунки характеристик складних хвилевідних вузлів та ґраток із кусково-координатною формою меж.

Результати роботи. Щоб досягти поставленої мети, у проекційні схеми програмного комплексу MWD3 було інтегровано віртуальний хвилевід. Як наслідок, можливості програмного комплексу MWD3 були поширені на розрахунок частотно-селективних поверхонь із кусково-координатною формою апертур без доповнення системи новими блоками розрахунку. Проведено чисельне моделювання перфорованих екранів iз П-подібними апертурами.

Висновки. Розраховано конфігурації одиночного і подвійного металевих екранів, а також ґратки, сформованої парою екранів із діелектричною вкладинкою між ними. Отримані характеристики цілком задовольняють технічному завданню. Перфоровані екрани забезпечують значне зниження відбивної спроможності на низьких частотах та низький рівень втрат, що вносяться у заданій частині міліметрового діапазону. Отримані результати можуть бути використані спеціалістами в області антенно-фідерної техніки та користувачами програмного комплексу MWD3.
Ключові слова: резонанс проходження, хвилевід, частотно-селективна поверхня, ґратка

Стаття надійшла до редакції 07.08.2019
PACS: 41.20.Jb, 84.40.Ba
УДК 537.87​4.2:621.372.851.3
Radiofiz. elektron. 2020, 25(1): 3-10
Повний текст (PDF)
 

References: 
  1. Munk B.A. Frequency Selective Surfaces: Theory and Design. New York: John Wiley and Sons Inc., 2005. 440 c.
  2. Wu T.K. Frequency Selective Surface and Grid Array. New York: John Wiley and Sons Inc., 1995. 331 c.
  3. Vardaxoglou J.C. Frequency Selective Surfaces: Analysis and Design, ser. Electronic & Electrical Engineering Research Studies Antenna Series. New York: John Wiley and Sons Inc., 1997. 284 p.
  4. Amitay N., Galindo V., Wu C.P. Theory and Analysis of Phased Array Antennas. New York: John Wiley and Sons Inc., 1972. 456 p.
  5. Reed J.A., Byrne D.M. Frequency-selective surfaces with multiple apertures within a periodic cell. J. Opt. Soc. Am. A. 1998. Vol. 15, N 2. P. 660–668.
  6. Kovalenko A.Yu., Sokolov P.V. Two-resonance frequency selective surfaces. XXVIII Moscow Int. Conf. on Antenna Theory and Technology (Moscow, Russia, 22–24 Sept. 1998): Proc. Moscow, 1998. P. 412–415.
  7. Kirilenko A., Mospan L. Grating of Perforated Strips as a Multi-Rejection FSS. IEEE AP-S Int. Symp. (Washington DC, USA, 3–8 July 2005): Proc. Washington, 2005. Vol. 4A. P. 408–411.
  8. Mospan L.P., Kirilenko A.A. Spatial filter with quasi-elliptical response. 35th European Microwave Conf. (EuMC): Proc. (Paris, France, 3–7 Oct. 2005). Paris, 2005. Vol. 2. P. 869–872.
  9. Грибовский А.В. Частотно-избирательные и поляризационные свойства двухэлементных периодических экранов конечной толщины с прямоугольными отверстиями и волноводными нагрузками. Электромагнитные волны и электронные системы. 2006. Т. 11, № 2–3. C. 84–92.
  10. Стешенко С.А., Приколотин С.А., Кириленко А.А., Кулик Д.Ю., Рудь Л.А., Сенкевич С.Л. Метод частичных областей с учетом особенностей во внутренних задачах с произвольными кусочно-координатными границами. Часть 2. Плоско-поперечные соединения и «in-line» объекты. Радиофизика и электроника. 2013. Т. 4(18), № 3. C. 13–21.
  11. Приколотин С.А., Кириленко А.А. Метод частичных областей с учетом особенностей во внутренних задачах с произвольными кусочно-координатными границами. Часть 1. Спектры собственных волн ортогонных волноводов. Радиофизика и электрон.: сб. науч. тр. Ин-т радиофизики и электрон. НАН Украины. Харьков. 2010. Т. 15, № 2. C. 17–29.
  12. Стешенко С.А. Алгоритм расчета плоскостных сочленений волноводов произвольного сечения с использованием собственных функций общей апертуры Радиофизика и электроника. 2013. Т. 4(18), № 3. C. 22–27
  13. Белон О.О., Котляр М.Я. Экспериментальное исследование резонансных диафрагм специальной формы. Изв. вузов. Радиоэлектроника. 1985. T. 28, № 3. С. 65–67.
  14. Kirilenko A.A., Mospan L.P., Rud L.A. Complicating the shape of a resonant diaphragms as a way of its quality-factor increasing. 2nd Int. Conf. on Antenna Theory and Techniques: Proc. (Kiev, Ukraine, 20–22 May 1997). Kiev. 1997. P. 301–302.
  15. Neto A.G., de Silva J.C., de Carvalho J.N., da Silva A.N., de Aguiar C.B., Mamedes D.F. Analysis of Frequency Selective Surface with U-Shaped Geometry. Journal of Microwaves, Optoelectronics and Electromagnetic Applications (JMOe). 2015. Vol. 14, SI-1. P. 113–122.