НАУКА и ОБРАЗОВАНИЕ

Файл статьи: SE-BMSTU...o204.pdf (1339.30Кб)

УДК 621.396.677

Россия,  МГТУ им. Н.Э. Баумана

В работе исследована возможность создания сверхширокополосных (СШП) антенн с управляемыми частотными характеристиками согласования на основе печатной щелевой антенны Вивальди путём введения управляемых резонаторов непосредственно в структуру излучателя. В области нерегулярной щелевой линии введены печатные коммутируемые резонаторы с регулируемым емкостным сопротивлением (модель варактора), которые позволяют производить подстройку частотных характеристик для каждого состояния коммутации резонаторов, обеспечивая полосно-пропускающие и полосно-заградительные свойства антенны. Проведено исследование реконфигурируемых печатных резонаторов в системе реконфигурируемых резонаторов полосно-пропускающего фильтра. Рассмотрен фильтр для обеспечения перестройки в полосе (3-9) ГГц.  Электродинамическое моделирование устройства проводилось во временной области в использованием метода конечного интегрирования. Исследован также режекторный реконфигурируемый  фильтр. Фильтр расположен на подложке на противоположной стороне от щели и основан на перестраиваемом L-образном резонаторе, один конец которого соединён короткозамыкателем с металлизацией сквозь плату, другой конец остаётся открытым и выведен в область взаимодействия с щелевой линией. Такой фильтр обеспечивает эффективное узкополосное подавление и может быть легко настроен на требуемый частотный канал. Сочетание этих двух видов фильтров позволяет создать управляемую печатную щелевую антенну Вивальди с комбинированными свойствами. Исследованы параметры рассеяния и диаграмма направленности такой антенны в разных режимах.

1. Hall P.S., Gardner P., Kelly J., Ebrahimi E., Hamid M.R., Ghanem F., Herraiz-Martinez F.J., Segovia-Vargas D. Reconfigurable Antennas Challenges for Future Radio Systems // 3rd European Conference on Antennas and Propagation, 2009. EuCAP 2009. Berlin, Germany, March 2009. IEEE Publ., 2009. P. 949-955.
2. Gibson P.J. The Vivaldi Aerial // 9th European Microwave Conference, 1979. P. 101-105. DOI: 10.1109/EUMA.1979.332681
3. Janaswamy R., Schaubert D.H. Analysis of tapered slot antenna // IEEE Transactions on Antennas and Propagation. 1987. Vol. 33, iss. 9. P. 1058-1065. DOI: 10.1109/TAP.1987.1144218
4. Hamid M.R., Hall P.S., Gardner P., Ghanem F. Frequency Reconfigurable Vivaldi Antenna // 2010 Proceedings of the Fourth European Conference on Antennas and Propagation (EuCAP), Barcelona, Spain, April 2010. IEEE Publ., 2010. P. 1-4.
5. Hamid M.R., Hall P.S., Gardner P., Ghanem F. Switched WLAN-Wideband Tapered Slot Antenna // Electronics Letters. 2010. Vol . 46, iss . 1. P . 23-24. DOI: 10.1049/el.2010.2268
6. Климов А.И., Меркулов К.Б., Останков А.В., Пастернак Ю.Г., Юдин В.И. Плоская дифракционная СВЧ антенна с электронно управляемой поляризационной чувствительностью // Приборы и техника эксперимента. 1999. № 6. С . 137 .
7. Авдюшин А.С., Ашихмин А.В., Зеленин И.А., Пастернак Ю.Г., Федоров С.М. Искусственный диэлектрик с синтезируемой поверхностью отражения электромагнитных волн СВЧ диапазона // Радиотехника. 2014. № 6. С . 4-7.
8. Кабанов И.Н., Комаров В.В., Мещанов В.П. Частотноселективные структуры микроволнового и терагерцового диапазона частот // Антенны. 2014. № 7. С . 62-67.
9. Чернышев С.Л., Виленский А.Р. Разработка излучателей для сверхкороткоимпульсных антенных решёток // Доклады XVII МНТК «Радиолокация. Навигация. Связь». Воронеж, 2011. С. 2159-2170.
10. Чернышев С.Л., Виленский А.Р. Исследование балансных печатных щелевых антенн бегущей волны в составе антенных решеток Х-диапазона // Радиотехника. 2013. № 11. С . 118-122.