Технологии инженерных и информационных систем. 2016; : 105-116
Многоэлементный волноводный облучатель
Аннотация
Целью работы является получение данных необходимых для проектирования многолучевых антенн. Объектом исследования является многоэлементный облучатель, состоящий из круглых волноводов. Такой облучатель может быть использован для возбуждения антенн различного типа, когда необходимо сформировать многолучевую характеристику направленности, в которой лучи отстоят друг от друга на минимальное угловое расстояние. В работе впервые рассчитаны характеристики многоэлементного облучателя с учетом взаимного влияния элементов при возбуждении волноводов волной с поляризацией параллельной прямой, соединяющей центры трех волноводов. Изучены отличия в характеристиках направленности одиночного волновода и волноводов в многоэлементном облучателе при такой поляризации. Проведено сравнение с характеристиками, полученными ранее для поляризации ортогональной данной и выявлены отличия связанные с изменением поляризации. Исследование проводилось с помощью САПР на основе метода конечных разностей во временной области и метода конечных элементов.
Список литературы
1. Милосердов А.С. Бортовая многолучевая антенная решетка для системы спутниковой связи. Московский авиационный институт (Национальный исследовательский университтет). Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. Москва. 2014.
2. Вечтомов В.А., Бей Н.А., Зимин В.Н., Крылов А.В., Чурилин С.А., Ямашкин В.П. Многолучевая антенна геостационарного космического ретранслятора системы спутниковой связи. // Тезисы XVI Междунар. Научно-техн. конф. «Радиолокация, навигация, связь». – Воронеж, 2010, т. 2.
3. Вечтомов В.А., Кузенков А.Н., Дронов Д.В., Козлов А.А. Принципы построения многолучевой антенны для проектируемой Российской спутниковой системы высокоскоростного доступа //Матер.IV Всероссийской конф. «Радиолокация и радиосвязь».– Москва, 2010.
4. Вечтомов В.А., Пономарев Л.В., Милосердов А.С. Многолучевая антенна для системы спутниковой связи на основе решетки из крупноапертурных излучателей // «X Междунар. Конф. «Авиация и космонавтика – 2011», 8-10 ноября 2011 г., (Тезисы докл.) – М.:, МАИ, 2011.
5. Вечтомов В.А., Пономарев Л.И., Милосердов А.С., Воронов Р.Х. Бортовая антенная решетка из крупноапертурных излучателей с глобальным обслуживанием с геостационарной орбиты // Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. «Приборостр.» 2012.- Спец. выпуск №7 «Радиооптические технологии в приборостроении». с. 29.
6. Вечтомов В.А., Зимин В.Н., Кузенков А.Н., Дронов Д.В., Козлов А.А. Бортовая многолучевая антенна Ка-диапазона для зонированного обслуживания территории РФ спутниковой связью с высокоскоростным доступом // Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. «Приборостр.», 2012. Спец. выпуск №7 «Радиооптические технологии в приборостроении». с. 70.
7. Вечтомов В.А., Пономарев Л.И., Бей Н.А., Крицын В.А. Гибридные зеркальные антенны // В кн. Устройства СВЧ и антенны. Проектирование фазированных антенных решеток: Учеб. пособие для вузов / Под ред. Д.И. Воскресенского. 4-е, изд. перераб и доп. – М.: Радиотехника, 2012. – 744 с.: ил.
8. Вечтомов В.А., Пономарев Л.И., Терехин О.В., Милосердов А.С. Многолучевая антенная решетка системы спутниковой связи // Патент на изобретение №2509399 от 05.07.2012 г.
9. Вечтомов В.А., Пономарев Л.И., Мешковский В.Е. Оптимизированная антенная решетка из крупноапертурных излучателей для бортового ретранслятора. // Тезисы докл. – Воронеж, XIX Междунар. НТК «Радиолокация, Навигация и связь», 16-18 апреля 2013 г., т. 2.
10. Вечтомов В.А., Пономарев Л.И., Милосердов А.С. Многолучевая антенная решётка системы спутниковой связи из крупноапертурных линзовых излучателей. // Антенны 2013. №9 (196), с. 23.
11. Вечтомов В.А., Пономарев Л.И., Милосердов А.С., Воронов Р.Х., Мешковский В.Е., Терёхин О.В., Чурилин С.А. Оптимизированная антенная решетка из крупноапертурных излучателей для бортового ретранслятора. // XIХ Междунар. НТК «Радиолокация, навигация, связь» 16-18 апр. 2013. г. Воронеж. Сб. докл. конф. «RLNC-2013» НПФ «САКВОЕЕ» ООО Том 2. с. 1107.
12. Пономарёв Л.И., Вечтомов В.А., Милосердов А.С. Многолучевая антенная решетка системы спутниковой связи из крупноапертурных линзовых излучателей. // Антенны. 2013. №9. С.23.
13. Пономарёв Л.И., Вечтомов В.А., Милосердов А.С. Многолучевая антенная решетка для системы спутниковой связи. // Н11 Научно-технические серии. Выпуск 3: Устройства СВЧ и антенные системы. Кн.1 Антенные системы локации, навигации и радиосвязи. Коллективная монография/ под ред. А.Ю. Гринева. М.: Радиотехника, 2013. 176 с.: ил.
14. Виленский А.Р., Литун В.И., Коровушкина А.С. Исследование характеристик излучения антенных решеток с применением анализа во временной области. // XX Международная НТК«Радиолокация, навигация, связь». Сборник докладов. RLNC-2014. с. 714.
15. Литун В.И., Прохорова В.В., Русов Ю.С., Фадеева Н.Ю. Печатная антенная решетка сантиметрового диапазона волн. // 21-я Международная Крымская конференция«СВЧ-техника и телекоммуникационные технологии (КрыМиКо’2011)» Материалы конф. В 2 т. С. 559.
16. Голубцов М.Е., Литун В.И., Вечтомов В.А. Принципы построения бортовых антенных систем для систем спутниковой связи на основе гибридно-линзовых антенн. // XX Международная НТК«Радиолокация, навигация, связь» RLNC-2014. Сборник докладов. 2014 г., с. 720.
17. Хандамиров В.Л., Николаев С.В., Литун В.И. Численное исследование элементов сканирующих антенн. // Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана, Серия «Приборостроение», Выпуск 3. 2013 г. с. 99.
18. Крехтунов В.М., Будкин А.А., Комиссарова Е.В. Дифракция электромагнитных волн на двумерно-периодической антенной решетке волноводно-диэлектрических излучателей. // 24-я Международная Крымская конференция «СВЧ-техника и телекоммуникационные технологии». Материалы конф. в 2 т. 2014. с. 536.
19. Комиссарова Е.В., В.М. Крехтунов Обобщение опыта разработки элементной базы фазированных антенных решеток коротковолновой части миллиметрового диапазона волн с ферритовыми фазовращателями. // Антенны, Выпуск 4, 2014. с. 38.
20. Голубцов М.Е., Русов Ю.С., Овечкин В.С., Комиссарова Е.В., Крехтунов В.М. Разработка элементной базы для ФАР КВЧ диапазона. // Материалы XIX научно-технической конференции (аспирантов и молодых специалистов). 2008. с.430.
21. Русов Ю.С., Костина Н.Ю., Крехтунов В.М. Волноводно-диэлектрические излучатели для ФАР. Вопросы оптимизации. // Материалы XIX научно-технической конференции (аспирантов и молодых специалистов). ОАО «НИИП им. Тихомирова». 2008. с 439.
22. Хандамиров В.Л., Сергеев Д.А. Исследование многоэлементного волноводного облучателя. // Наука и образование. МГТУ им. Н.Э. Баумана. Электронный журнал. 2016. №05. С. 66-81.
Title in english. 2016; : 105-116
Многоэлементный волноводный облучатель
Abstract
Целью работы является получение данных необходимых для проектирования многолучевых антенн. Объектом исследования является многоэлементный облучатель, состоящий из круглых волноводов. Такой облучатель может быть использован для возбуждения антенн различного типа, когда необходимо сформировать многолучевую характеристику направленности, в которой лучи отстоят друг от друга на минимальное угловое расстояние. В работе впервые рассчитаны характеристики многоэлементного облучателя с учетом взаимного влияния элементов при возбуждении волноводов волной с поляризацией параллельной прямой, соединяющей центры трех волноводов. Изучены отличия в характеристиках направленности одиночного волновода и волноводов в многоэлементном облучателе при такой поляризации. Проведено сравнение с характеристиками, полученными ранее для поляризации ортогональной данной и выявлены отличия связанные с изменением поляризации. Исследование проводилось с помощью САПР на основе метода конечных разностей во временной области и метода конечных элементов.
References
1. Miloserdov A.S. Bortovaya mnogoluchevaya antennaya reshetka dlya sistemy sputnikovoi svyazi. Moskovskii aviatsionnyi institut (Natsional'nyi issledovatel'skii universittet). Dissertatsiya na soiskanie uchenoi stepeni kandidata tekhnicheskikh nauk. Moskva. 2014.
2. Vechtomov V.A., Bei N.A., Zimin V.N., Krylov A.V., Churilin S.A., Yamashkin V.P. Mnogoluchevaya antenna geostatsionarnogo kosmicheskogo retranslyatora sistemy sputnikovoi svyazi. // Tezisy XVI Mezhdunar. Nauchno-tekhn. konf. «Radiolokatsiya, navigatsiya, svyaz'». – Voronezh, 2010, t. 2.
3. Vechtomov V.A., Kuzenkov A.N., Dronov D.V., Kozlov A.A. Printsipy postroeniya mnogoluchevoi antenny dlya proektiruemoi Rossiiskoi sputnikovoi sistemy vysokoskorostnogo dostupa //Mater.IV Vserossiiskoi konf. «Radiolokatsiya i radiosvyaz'».– Moskva, 2010.
4. Vechtomov V.A., Ponomarev L.V., Miloserdov A.S. Mnogoluchevaya antenna dlya sistemy sputnikovoi svyazi na osnove reshetki iz krupnoaperturnykh izluchatelei // «X Mezhdunar. Konf. «Aviatsiya i kosmonavtika – 2011», 8-10 noyabrya 2011 g., (Tezisy dokl.) – M.:, MAI, 2011.
5. Vechtomov V.A., Ponomarev L.I., Miloserdov A.S., Voronov R.Kh. Bortovaya antennaya reshetka iz krupnoaperturnykh izluchatelei s global'nym obsluzhivaniem s geostatsionarnoi orbity // Vestnik MGTU im. N.E. Baumana. Ser. «Priborostr.» 2012.- Spets. vypusk №7 «Radioopticheskie tekhnologii v priborostroenii». s. 29.
6. Vechtomov V.A., Zimin V.N., Kuzenkov A.N., Dronov D.V., Kozlov A.A. Bortovaya mnogoluchevaya antenna Ka-diapazona dlya zonirovannogo obsluzhivaniya territorii RF sputnikovoi svyaz'yu s vysokoskorostnym dostupom // Vestnik MGTU im. N.E. Baumana. Ser. «Priborostr.», 2012. Spets. vypusk №7 «Radioopticheskie tekhnologii v priborostroenii». s. 70.
7. Vechtomov V.A., Ponomarev L.I., Bei N.A., Kritsyn V.A. Gibridnye zerkal'nye antenny // V kn. Ustroistva SVCh i antenny. Proektirovanie fazirovannykh antennykh reshetok: Ucheb. posobie dlya vuzov / Pod red. D.I. Voskresenskogo. 4-e, izd. pererab i dop. – M.: Radiotekhnika, 2012. – 744 s.: il.
8. Vechtomov V.A., Ponomarev L.I., Terekhin O.V., Miloserdov A.S. Mnogoluchevaya antennaya reshetka sistemy sputnikovoi svyazi // Patent na izobretenie №2509399 ot 05.07.2012 g.
9. Vechtomov V.A., Ponomarev L.I., Meshkovskii V.E. Optimizirovannaya antennaya reshetka iz krupnoaperturnykh izluchatelei dlya bortovogo retranslyatora. // Tezisy dokl. – Voronezh, XIX Mezhdunar. NTK «Radiolokatsiya, Navigatsiya i svyaz'», 16-18 aprelya 2013 g., t. 2.
10. Vechtomov V.A., Ponomarev L.I., Miloserdov A.S. Mnogoluchevaya antennaya reshetka sistemy sputnikovoi svyazi iz krupnoaperturnykh linzovykh izluchatelei. // Antenny 2013. №9 (196), s. 23.
11. Vechtomov V.A., Ponomarev L.I., Miloserdov A.S., Voronov R.Kh., Meshkovskii V.E., Terekhin O.V., Churilin S.A. Optimizirovannaya antennaya reshetka iz krupnoaperturnykh izluchatelei dlya bortovogo retranslyatora. // XIKh Mezhdunar. NTK «Radiolokatsiya, navigatsiya, svyaz'» 16-18 apr. 2013. g. Voronezh. Sb. dokl. konf. «RLNC-2013» NPF «SAKVOEE» OOO Tom 2. s. 1107.
12. Ponomarev L.I., Vechtomov V.A., Miloserdov A.S. Mnogoluchevaya antennaya reshetka sistemy sputnikovoi svyazi iz krupnoaperturnykh linzovykh izluchatelei. // Antenny. 2013. №9. S.23.
13. Ponomarev L.I., Vechtomov V.A., Miloserdov A.S. Mnogoluchevaya antennaya reshetka dlya sistemy sputnikovoi svyazi. // N11 Nauchno-tekhnicheskie serii. Vypusk 3: Ustroistva SVCh i antennye sistemy. Kn.1 Antennye sistemy lokatsii, navigatsii i radiosvyazi. Kollektivnaya monografiya/ pod red. A.Yu. Grineva. M.: Radiotekhnika, 2013. 176 s.: il.
14. Vilenskii A.R., Litun V.I., Korovushkina A.S. Issledovanie kharakteristik izlucheniya antennykh reshetok s primeneniem analiza vo vremennoi oblasti. // XX Mezhdunarodnaya NTK«Radiolokatsiya, navigatsiya, svyaz'». Sbornik dokladov. RLNC-2014. s. 714.
15. Litun V.I., Prokhorova V.V., Rusov Yu.S., Fadeeva N.Yu. Pechatnaya antennaya reshetka santimetrovogo diapazona voln. // 21-ya Mezhdunarodnaya Krymskaya konferentsiya«SVCh-tekhnika i telekommunikatsionnye tekhnologii (KryMiKo’2011)» Materialy konf. V 2 t. S. 559.
16. Golubtsov M.E., Litun V.I., Vechtomov V.A. Printsipy postroeniya bortovykh antennykh sistem dlya sistem sputnikovoi svyazi na osnove gibridno-linzovykh antenn. // XX Mezhdunarodnaya NTK«Radiolokatsiya, navigatsiya, svyaz'» RLNC-2014. Sbornik dokladov. 2014 g., s. 720.
17. Khandamirov V.L., Nikolaev S.V., Litun V.I. Chislennoe issledovanie elementov skaniruyushchikh antenn. // Vestnik MGTU im. N.E. Baumana, Seriya «Priborostroenie», Vypusk 3. 2013 g. s. 99.
18. Krekhtunov V.M., Budkin A.A., Komissarova E.V. Difraktsiya elektromagnitnykh voln na dvumerno-periodicheskoi antennoi reshetke volnovodno-dielektricheskikh izluchatelei. // 24-ya Mezhdunarodnaya Krymskaya konferentsiya «SVCh-tekhnika i telekommunikatsionnye tekhnologii». Materialy konf. v 2 t. 2014. s. 536.
19. Komissarova E.V., V.M. Krekhtunov Obobshchenie opyta razrabotki elementnoi bazy fazirovannykh antennykh reshetok korotkovolnovoi chasti millimetrovogo diapazona voln s ferritovymi fazovrashchatelyami. // Antenny, Vypusk 4, 2014. s. 38.
20. Golubtsov M.E., Rusov Yu.S., Ovechkin V.S., Komissarova E.V., Krekhtunov V.M. Razrabotka elementnoi bazy dlya FAR KVCh diapazona. // Materialy XIX nauchno-tekhnicheskoi konferentsii (aspirantov i molodykh spetsialistov). 2008. s.430.
21. Rusov Yu.S., Kostina N.Yu., Krekhtunov V.M. Volnovodno-dielektricheskie izluchateli dlya FAR. Voprosy optimizatsii. // Materialy XIX nauchno-tekhnicheskoi konferentsii (aspirantov i molodykh spetsialistov). OAO «NIIP im. Tikhomirova». 2008. s 439.
22. Khandamirov V.L., Sergeev D.A. Issledovanie mnogoelementnogo volnovodnogo obluchatelya. // Nauka i obrazovanie. MGTU im. N.E. Baumana. Elektronnyi zhurnal. 2016. №05. S. 66-81.
