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

Пригнічення післяімпульсних коливань в активних випромінюючих антенах типу Bow Tie

Рубрика: 
ПОШИРЕННЯ РАДІОХВИЛЬ, РАДІОЛОКАЦІЯ ТА ДИСТАНЦІЙНЕ ЗОНДУВАННЯ
Орленко, ОА, Варяниця-Рощупкіна, ЛА, Почанін, ГП, Масалов, СО, Корж, ВГ
Organization: 

Інститут радіофізики та електроніки ім. О.Я. Усикова НАН України
12, вул. Акад. Проскури, Харків, 61085, Україна
E-mail: civices74@gmail.com
https://doi.org/10.15407/rej2021.04.003
Мова: українська
Анотація: 

Предмет і мета роботи. Предметом досліджень є особливості випромінювання надширокосмугових (НШС) електромагнітних імпульсів активними диполями типу Bow Tie. Мета роботи – теоретичне та експериментальне дослідження взаємозв’язку між амплітудно-часовими залежностями електромагнітних полів, що випромінюються активними НШС імпульсними антенами, і конфігурацією струмопровідних елементів антени при випромінюванні коротких (менше 0,5 нс) імпульсів електромагнітного поля.

Методи і методологія роботи. Аналіз впливу геометрії випромінювача на параметри випроміненого імпульсу проведено шляхом чисельного моделювання. Для експериментів були виготовлені, перевірені в режимі випромінювання та проаналізовані НШС випромінювачі типу Bow Tie різних форм з резистивними навантаженнями різної величини. Характерні залежності часової форми амплітуди випроміненого поля від розмірів випромінювача, отримані при чисельному моделюванні, підтверджені в експериментах. Також експериментальним шляхом були досліджені залежності параметрів випроміненого поля від величини опору навантаження.

Результати роботи. Визначено умови ефективного випромінювання імпульсів електромагнітного поля з якомога більшою амплітудою й якомога коротшими в часі та малими за амплітудою післяімпульсними коливаннями.

Висновок. Показано, що використання навантаження, підключеного в області збудження, дозволяє істотно знизити амплітуду і тривалість післяімпульсних коливань у сигналах, що випромінюються активними дипольними антенами.
Ключові слова: активна дипольна антена типу Bow Tie, випромінювання імпульсного електромагнітного поля, надширокосмугові імпульси, післяімпульсні коливання

Стаття надійшла до редакції 05.07.2021
УДК 537.852.1
Radiofiz. elektron. 2021, 26(4): 3-15
Повний текст (PDF)

 

References: 
  1. Миллер Э.К., Ландт Дж.Э. Прямые временные методы расчета излучения и рассеяния волнпроводами в неустановившемся режиме. Тр. Ин-та инж. электротехн. радиоэлектрон. (ТИИЭР). 1980. Т. 68, № 11. C. 44–75.
  2. Pochanin G.P., Pochanina I.Ye. Radiation of UWB pulses by thin wire monopole. 6th Int. Conf. “Ultra Wideband and Ultra Short Impulse Signals” (17–21 Sept. 2012, Sevastopol, Ukraine). Sevastopol, 2012. P. 133–136.
  3. Lestari A.A., Yarovoy A.G., Ligthart L.P. RC-loaded bow-tie antenna for improved pulse radiation. IEEE Trans. Antennas Propag. 2004. Vol. 52, Iss. 10. P. 2555–2563.
  4. Shlager K.L., Smith G.S. and Maloney J.G. Optimization of bow-tie antennas for pulse radiation. IEEE Trans. Antennas Propag. 1994. Vol. 42, Iss. 7. P. 975–982.
  5. Varyanitsa-Roshchupkina L.A., Pochanin G.P. Optimization of a Sounding Ultra Wide-Band (UWB) Pulsed Signal in Subsurface Object Detection. Telecommunications and Radio Engineering. 2012. Vol. 71, Iss. 13. P. 1159–1182.
  6. Joardar A., Saha A., Roy T.B., Pandit M., Ghose M.K. Optimization of bow-tie patch antenna using various soft computation techniques. Int. J. Adv. Res. Comput. Commun. Eng. 2015. Vol. 4, Iss. 5. P. 243–248.
  7. Brown G.H., Woodward O.M. Jr. Experimentally determined radiation characteristics of conical and triangular antennas. RCA Rev. 1952. Vol. 13, Iss. 4. P. 425–452.
  8. Taflove A. Computational electrodynamics: The finite–difference time–domain method. New York: Artech House, 1995. 599 p.
  9. Active antenna. URL: https://en.wikipedia.org/wiki/Active_antenna
  10. Pochanin G.P., Masalov S.A. Large Current Radiators: Problems, Analysis, and Design. In: Ultrawideband Radar Applications and Design. Ed. by J.D. Taylor. Boca Raton, London, New York. CRC Press, 2012. P. 325–372
  11. Prokhorenko V.P., Ivashchuk V.E., Korsun S.V. Electromagnetic impulse radiator. Proc. II Int. Workshop. “Ultrawideband and Ultrashort Impulse Signals” (2004, Sevastopol, Ukraine). Sevastopol, 2004. P. 244–245.
  12. Electric telegraphy: US Patent 609,154: H03B11/02 / O.J. Lodge. 16 Aug. 1898. 
  13. Orlenko O.A. Two Modes of Excitation of the UWB/SP Transmitting Antenna. Proc. III Int. Workshop “Ultra Wideband and Ultra Short Impulse Signals” (UWBUSIS’06) (18–22 Sept. 2006, Sevastopol, Ukraine). Sevastopol, 2010.
  14. Varyanitza-Roshchupkina L.A. Software for image simulation in ground penetrating radar problems. Proc. III Int. Workshop “Ultra Wideband and Ultra Short Impulse Signals” (UWBUSIS’2006) (September 18-22, 2006, Sevastopol). P. 150–155.
  15. Варяница-Рощупкина Л.А. Пространственно-временные трансформации импульсной электромагнитной волны при дифракции на подповерхностных объектах: дис. канд. физ.-мат. наук; Харьков, Ин-т радиофизики и электроники им. А.Я. Усикова НАН Украины, 2015. 177 с.
  16. Varyanitsa-Roshchupkina L.A. Pointwise Radiator in FDTD method. Proc. V Int. Workshop “Ultra Wideband and Ultra Short Impulse Signals” (UWBUSIS’2010) (6–10 Sept. 2010, Sevastopol, Ukraine). Sevastopol, 2010. P. 125–128.
  17. А. с. 1681356 СССР, МКИ H01Q 7/06. Магнитная антенна / В.В. Крымский. № 4349964/09; заявл. 26.12.87; опубл. 30.09.91, Бюл. № 36. С. 35.
  18. Orlenko O.A. UWB Pulse Generators. Proc. VI Int. Workshop “Ultra Wideband and Ultra Short Impulse Signals” (UWBUSIS’12) (17–21 Sept. 2012, Sevastopol, Ukraine). Sevastopol, 2012. P. 75–77.
  19. Иванов Б.В., Смирнов А.А., Шевченко С.А., Кардо-Сысоев А.Ф. Формирование наносекундных импульсов напряжения дрейфовыми диодами с резким восстановлением. Изв. вузов России. Радиоэлектроника. 2015. Вып. 3. C. 25–29.