Вопросы радиоэлектроники. 2019; : 71-78
Двухчастотные антенны с офсетными трансрефлекторами
https://doi.org/10.21778/2218-5453-2019-8-71-78Аннотация
Приведены результаты компьютерного моделирования разработанных двухчастотных антенн миллиметрового и сантиметрового диапазонов длин волн с общей излучающей апертурой. Работа антенн в Каи W-диапазонах основана на известных принципах построения двухрефлекторных антенн с поворотом плоскости поляризации. Твист-рефлектор рассматриваемых антенн совмещен с поверхностью излучения волноводно-щелевой решетки сантиметрового диапазона длин волн (Х-диапазона). Трансрефлектор выполнен по офсетной схеме. Для антенны Каи X-диапазонов трансрефлектор является частью параболоида вращения, а в случае антенны Wи Х-диапазонов трансрефлектор имеет плоскую структуру зонированной антенны Френеля. Компьютерное моделирование выполнялось на основе метода конечных интегралов, который при надлежаще выбранном шаге дискретизации обеспечивает достоверный результат. Рассчитанные характеристики подтверждают работоспособность рассмотренных вариантов антенн.
Список литературы
1. Инденбом М. В. Антенные решетки подвижных обзорных РЛС. Теория, расчет, конструкции. М.: Радиотехника, 2015. 416 с.
2. Филиппов В. С., Пономарев Л. И., Гринев А. Ю. и др. Антенны и устройства СВЧ. Проектирование фазированных антенных решеток / под ред. Д. И. Воскресенского. М.: Радио и связь, 1994. 592 с.
3. Mailloux R. J. Phased array antenna handbook. 2nd ed. Artech House antennas and propagation Library, 2005. 497 p.
4. Активные фазированные антенные решетки / под ред. Д. И. Воскресенского и А. И. Канащенкова. М.: Радиотехника, 2004. 488 с.
5. Вендик О. Г., Парнес М. Д. Антенны с электрическим сканированием (введение в теорию). М.: САЙНС ПРЕСС, 2002. 232 с.
6. Андреев Г. А., Потапов А. А. Миллиметровые волны в радиолокации // Зарубежная радиоэлектроника. 1984. № 11. С. 28–62.
7. Minin I. Microwave and millimeter wave technologies: modern UWB antennas and equipment. In Tech, 2010. 488 p.
8. Niazi A. Y., Moore T. S. Millimeter wave twist reflector scanning antenna // IEE Proc. ICAP. 1983. P. 47–50.
9. Hanfling J. D., Jernic G. Twist reflector design using E type and H type modes // IEEE Transactions on Antennas and Propagation. 1981. No. 4. Vol. AP 29. P. 622–629.
10. Borkar V. G., Pandharipande V. M. Millimeter wave twist reflector design aspects // IEEE Transactions on Antennas and Propagation. 1992. No. 11. Vol. 40. P. 1423–1426.
11. Holzman E. L. Transreflector antenna design for millimeter wave wireless links // IEEE Antennas and Propagation Magazine. 2005. No. 5. Vol. 47. P. 9–22.
12. Галкина Э. В., Кирпанев А. В., Михайлов А. Н. Сканирующие двухдиапазонные антенны с поляризационными рефлекторами // Сборник научных трудов Всероссийской НТК «Антенны и распространение радиоволн». 2018. С. 143– 147.
13. Теоретические основы радиолокации / под ред. Я. Д. Ширмана. М.: Советское радио, 1970. 560 с.
14. Кирпанев А. В., Михайлов А. Н. Двухдиапазонная антенная система для бортовой радиолокационной станции переднего обзора // Вопросы радиоэлектроники. 2018. № 9. С. 22–26.
15. Guo Y. J., Barton S. K., Wright T. M. Design of high efficiency Fresnel zone plate antennas // IEEE AP S Antennas Propagat. Symp. Dig. London, ON, Canada, 1991. P. 182–185.
16. Garrett J. E., Wiltse J. C. Fresnel zone plate antennas at millimeter wavelengths // Int. J. Infrared and Millimeter Waves. 1991. Vol. 12. No. 3. P. 195–220.
17. Nguyen B. D., Migliaccio C., Pichot Ch., Yamamoto K., Yonemoto N. W band Fresnel zone plate reflector for helicopter collision avoidance radar // IEEE Transactions on Antennas and Propagation. 2007. No. 5. Vol. 55. P. 1452–1456.
18. Балашов В. М., Семенова Е. Г., Трефилов Н. А. Технология производства антенн и устройств СВЧ. М.: МПИ «Мир книги», 1992. 180 с.
19. Кузьмин А. А., Михайлов А. Н. Антенна с поворотом плоскости поляризации на основе плоского трансрефлектора // Матер. 27 й международной Крымской конференции «СВЧ техника и телекоммуникационные технологии». Севастополь. 2017. С. 1187–1193.
20. Батутина М. С., Кузьмин А. А., Михайлов А. Н. Антенна с поворотом плоскости поляризации на основе плоского неосесимметричного трансрефлектора // Вопросы радиоэлектроники. 2019. № 2. С. 26–30.
21. Обуховец В. А., Касьянов А. О. Микрополосковые отражательные решетки. Методы проектирования и численное моделирование. М.: Радиотехника, 2006. 240 с.
Issues of radio electronics. 2019; : 71-78
Dual-frequency offset transreflector antennas
https://doi.org/10.21778/2218-5453-2019-8-71-78Abstract
The paper presents the results of computer simulation of the developed dual‑frequency antennas with a common radiating aperture, operating in the millimeter and centimeter wavelength range. The operation of antennas in the Kaand W‑bands is based on the well‑known dual reflector polarization rotating antennas constructing principles. The twistreflector of the considered antennas is combined with the radiation surface of the centimeter wavelength range (X‑band) waveguide‑slot array. Transreflector is made by offset scheme. For the Kaand X‑bandsantenna, the transreflector is a paraboloid of rotation part. In the case of the Wand X‑band antenna, the transreflector has a flat Fresnel zoned antenna structure. Computer simulation is based on the method of finite integrals, which provides a reliable result at an appropriately chosen sampling step. The calculated characteristics confirm the operability of the considered antenna options.
References
1. Indenbom M. V. Antennye reshetki podvizhnykh obzornykh RLS. Teoriya, raschet, konstruktsii. M.: Radiotekhnika, 2015. 416 s.
2. Filippov V. S., Ponomarev L. I., Grinev A. Yu. i dr. Antenny i ustroistva SVCh. Proektirovanie fazirovannykh antennykh reshetok / pod red. D. I. Voskresenskogo. M.: Radio i svyaz', 1994. 592 s.
3. Mailloux R. J. Phased array antenna handbook. 2nd ed. Artech House antennas and propagation Library, 2005. 497 p.
4. Aktivnye fazirovannye antennye reshetki / pod red. D. I. Voskresenskogo i A. I. Kanashchenkova. M.: Radiotekhnika, 2004. 488 s.
5. Vendik O. G., Parnes M. D. Antenny s elektricheskim skanirovaniem (vvedenie v teoriyu). M.: SAINS PRESS, 2002. 232 s.
6. Andreev G. A., Potapov A. A. Millimetrovye volny v radiolokatsii // Zarubezhnaya radioelektronika. 1984. № 11. S. 28–62.
7. Minin I. Microwave and millimeter wave technologies: modern UWB antennas and equipment. In Tech, 2010. 488 p.
8. Niazi A. Y., Moore T. S. Millimeter wave twist reflector scanning antenna // IEE Proc. ICAP. 1983. P. 47–50.
9. Hanfling J. D., Jernic G. Twist reflector design using E type and H type modes // IEEE Transactions on Antennas and Propagation. 1981. No. 4. Vol. AP 29. P. 622–629.
10. Borkar V. G., Pandharipande V. M. Millimeter wave twist reflector design aspects // IEEE Transactions on Antennas and Propagation. 1992. No. 11. Vol. 40. P. 1423–1426.
11. Holzman E. L. Transreflector antenna design for millimeter wave wireless links // IEEE Antennas and Propagation Magazine. 2005. No. 5. Vol. 47. P. 9–22.
12. Galkina E. V., Kirpanev A. V., Mikhailov A. N. Skaniruyushchie dvukhdiapazonnye antenny s polyarizatsionnymi reflektorami // Sbornik nauchnykh trudov Vserossiiskoi NTK «Antenny i rasprostranenie radiovoln». 2018. S. 143– 147.
13. Teoreticheskie osnovy radiolokatsii / pod red. Ya. D. Shirmana. M.: Sovetskoe radio, 1970. 560 s.
14. Kirpanev A. V., Mikhailov A. N. Dvukhdiapazonnaya antennaya sistema dlya bortovoi radiolokatsionnoi stantsii perednego obzora // Voprosy radioelektroniki. 2018. № 9. S. 22–26.
15. Guo Y. J., Barton S. K., Wright T. M. Design of high efficiency Fresnel zone plate antennas // IEEE AP S Antennas Propagat. Symp. Dig. London, ON, Canada, 1991. P. 182–185.
16. Garrett J. E., Wiltse J. C. Fresnel zone plate antennas at millimeter wavelengths // Int. J. Infrared and Millimeter Waves. 1991. Vol. 12. No. 3. P. 195–220.
17. Nguyen B. D., Migliaccio C., Pichot Ch., Yamamoto K., Yonemoto N. W band Fresnel zone plate reflector for helicopter collision avoidance radar // IEEE Transactions on Antennas and Propagation. 2007. No. 5. Vol. 55. P. 1452–1456.
18. Balashov V. M., Semenova E. G., Trefilov N. A. Tekhnologiya proizvodstva antenn i ustroistv SVCh. M.: MPI «Mir knigi», 1992. 180 s.
19. Kuz'min A. A., Mikhailov A. N. Antenna s povorotom ploskosti polyarizatsii na osnove ploskogo transreflektora // Mater. 27 i mezhdunarodnoi Krymskoi konferentsii «SVCh tekhnika i telekommunikatsionnye tekhnologii». Sevastopol'. 2017. S. 1187–1193.
20. Batutina M. S., Kuz'min A. A., Mikhailov A. N. Antenna s povorotom ploskosti polyarizatsii na osnove ploskogo neosesimmetrichnogo transreflektora // Voprosy radioelektroniki. 2019. № 2. S. 26–30.
21. Obukhovets V. A., Kas'yanov A. O. Mikropoloskovye otrazhatel'nye reshetki. Metody proektirovaniya i chislennoe modelirovanie. M.: Radiotekhnika, 2006. 240 s.
