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

Дослідження параметрів дводіапазонних вібраторних антен НВЧ з коаксіальними і двопровідними шунтами

Овсяніков, ВВ
Organization: 

Дніпровський національний університет імені Олеся Гончара
72, просп. Гагаріна, Дніпро, 49010, Україна
E-mail: ovsyan37@i.ua

https://doi.org/10.15407/rej2021.01.035
Мова: українська
Анотація: 

 

Предмет і мета досліджень. Розглянуто два різновиди нових двочастотних антен мікрохвильового діапазону з коаксіальними та двопровідними шунтами з метою удосконалення методів розрахунків радіотехнічних і конструктивних параметрів при їх розробленні.

Методи і методологія роботи. Застосовано математичні методи еквівалентної довгої лінії, інтегрального рівняння та оптимізації цільових функцій, які включають задані і поточні значення коефіцієнтів стоячої хвилі за напругою на вхідних розняттях антен на двох робочих частотних діапазонах.

Результати роботи. Наведено результати досліджень і розроблення двох варіантів вібраторних двочастотних (дводіапазонних) антен: з шунтами всередині металевих випромінюючих трубок і з зовнішніми шунтами відносно центрального провідного стрижня антени у коаксіальному і двопровідному виконанні. У першому варіанті для отримання необхідних значень електричних параметрів антен (коефіцієнтів стоячої хвилі за напругою, діаграми направленості та ін.) застосовано метод оптимізації довжини шунтів з використанням мінімізації цільових функцій. У другому – коли антени виконані з зовнішніми коаксіальними або двопровідними шунтами з урахуванням того, що структура і принцип роботи таких антен аналогічні, для них обох вперше вперше визначено умови, за яких можливий двочастотний режим роботи.

Висновок. Запропонований метод розрахунку і розробки трубчастих двочастотних вібраторних антен з коаксіальними шунтами було застосовано при створенні двочастотної турнікетної антени кругової (еліптичної) поляризації для морських буїв за темою «Океан» Національного космічного агентства України та інших двочастотних антен для космічних апаратів. Розглянута у статті нова двочастотна мікросмужкова антена позбавлена суттєвих недоліків відомих двочастотних антен і може бути корисною для встановлення на аерокосмічних та інших мобільних об’єктах завдяки її малим габаритам.

Ключові слова: діаграма направленості, дводіапазонні антени з коаксіальними і двопровідними шунтами, коефіцієнт стоячої хвилі за напругою, мікросмужкова малогабаритна антена, метод інтегрального рівняння і мінімізації цільових функцій

Стаття надійшла до редакції 23.09.2020
УДК 621.396.67
Radiofiz. elektron. 2021, 26(1): 35-40
Повний текст (PDF)

References: 
  1. Пистолькорс А.А. Антенны. Москва: Связьиздат, 1947. 480 с.
  2. Taylor C.D., Aronson E.A., Harrison C.W. Theory of Coupled Monopoles. IEEE Trans. Antennas Propag. 1970. Vol. 18, Iss. 3. P. 360–366.
  3. Дводіапазонна антена: пат. на корисну модель 142394, Україна: H01Q 1/38 (2006.01), H01Q 5/00 / Б.М. Гунько, В.В. Овсяніков. № u201907646; заявл. 08.07.2019; опубл. 10.06.2020, Бюл. № 11.
  4. Smith D.L. The trap-loaded cylindrical antenna. IEEE Trans. Antennas Propag. 1975. Vol. 23, Iss. 1. P. 20–27.
  5. Левин Б.М., Миротворский О.Б. Многовибраторная антенна с резистором. Антенны: сб. статей. Москва: Радио и связь, 1986. Вып. 33. С. 94–100.
  6. Levin B.M., Fradin A.Z., Yakovlev A.D. Optimization of wide band antenna with loads. Proc. 10thInt. Wroclaw Conf. EMC. (Wroclaw, Poland, 26–29 June 1990). Pt. 1. P. 48–52.
  7. Левин Б.М., Фрадин А.З., Яковлев А.Д. Использование нагрузок в проволочных антеннах для получения заданных характеристик. Тр. междунар. симп. по электром. совместим.: сб. науч. докл. СПб.: Гос. электротехн. ин-т, 1993. Ч. 1. С. 319–322.
  8. Многодиапазонная микрополосковая антенна этажерочного типа: пат. 2315398, Российская Федерация: кл. H01Q 1/38; H01Q 5/01 / Ю.Н. Королев, С.Н. Бойко, А.В. Исаев. № 2006122430/09; заявл. 23.06.2006; опубл. 20.I.2008, Бюл.№ 2. 10 с.
  9. Zhu S.Z., Langley R. Dual-band wearable textile antenna on an EBG substrate. IEEE Trans. Antennas Propag. 2009. Vol. 57, Iss. 4. P. 926–935.
  10. Овсяников В.В. Состояние разработок вибраторных, диэлектрических и плазменных антенн у контексте исторического развития антенной техники. Радиофизика и электрон. 2016. Т. 7(21), № 3. С. 58–73.
  11. Моисеев Н. Н., Иванилов Ю. П., Столярова Е.М. Методы оптимизации. Москва: Наука, 1978. 352 с.
  12. Драбкин А.Л., Зузенко В.Л. Антенно-фидерные устройства. Москва: Советское радио, 1961. 816 с.
  13. Никольский В.В. Антенны. Москва: Связь, 1961. 368 с
  14. Krjukov A., Ovsyanikov V. The Antennas for Mobile Radio Communication. 31st European Microwave Conf.: Proc. (London, England, 27 Sept. 2001), Vol. 3. EuMA, 2001. P. 469–472.