ДОКЛАДЫ АКАДЕМИИ НАУК
ВЫСШЕЙ ШКОЛЫ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Print ISSN: 1727-2769    Online ISSN: 2658-3747
English | Русский

Последний выпуск
№1(42) январь-март 2019

Двухдиапазонный излучатель дипольного вида с концевым питанием

Выпуск № 1 (42) январь-март 2019
Авторы:

Алексейцев Сергей Александрович,
Горбачев Анатолий Петрович
DOI: http://dx.doi.org/10.17212/1727-2769-2019-1-18-30
Аннотация

Рассматривается возможность проектирования двухдиапазонного излучателя дипольного вида с концевым питанием излучающих проводников. Их возбуждение осуществляется через печатное симметрирующее устройство, противофазные выходы которого соединены с удаленными концами печатных проводников. Симметрирующее устройство включает в себя щелевой делитель мощности и электромагнитно связанные полосковые линии, к одной из которой подведен источник высокочастотного гармонического сигнала. Излучатель выполнен на диэлектрической подложке с толщиной 1,5 мм и относительной диэлектрической проницаемостью 2,5, по физическим свойствам моделирующей стандартный российский диэлектрик ФАФ-4. Показано, что параллельное подключение низкочастотного и высокочастотного диполей в точки разнополярных выходов симметрирующего блока позволяет получить двухдиапазонный режим излучения. Низкочастотный диполь выполнен в форме меандра с целью добиться минимальных габаритных размеров излучателя. Работа построена на обобщении результатов точного аналитического решения внутренней задачи тонкого электрического вибратора с концевым возбуждением на двухдиапазонный вариант.



В первой части работы кратко рассмотрены основные положения решения внутренней задачи тонкого электрического вибратора для случая концевого возбуждения проводников. Далее, руководствуясь общностью результатов для одночастотного и двухчастотного вариантов данного излучателя, и при использовании современного пакета электродинамического моделирования WIPL-D была сформирована эскизная модель двухдиапазонного излучателя, где низкочастотный и высокочастотный диполи расположены параллельно друг другу.



Во второй части работы приведены результаты моделирования системы двухдиапазонного излучателя и симметрирующего устройства и сделаны некоторые выводы с позиции обобщения полученных результатов на класс двухдиапазонных излучателей дипольного вида с концевым питанием с измененными геометрическими параметрами, что делает возможным регулировку центральных частот согласования.


Ключевые слова: диполь, двухдиапазонный дипольный излучатель, концевое питание, подложка, согласование, симметрирующее устройство, поверхностный ток, диаграмма направленности

Список литературы
  1. Айзенберг Г.З. Антенны УКВ. – М.: Связь, 1957. – 699 с.
  2. Resent investigations on the volcano smoke antenna / L. Paulsen, J.B. West, W.F. Perger, J. Kraus // IEEE Transactions Antennas and Propagation. – 2003. – Vol. 3. – P. 845–848.
  3. Lee Y.C., Sun J.S. Dual-band dipole antenna for RFID tag applications // Proceedings of the 38th European Microwave Conference, October 2008, Amsterdam. – Amsterdam, 2008. – P. 995–997.
  4. Бухтияров Д.А., Горбачев А.П. Исследование дипольной антенны с концевым возбуждением, питаемой прямоугольным волноводом // Известия высших учебных заведений. Радиофизика. – 2017. – Т. 60, № 1. – С. 32–40.
  5. Бухтияров Д.А. Анализ дипольного излучателя с концевым питанием // Международный конкурс научных работ по приоритетным направлениям развития науки, технологий и техники в РФ: сборник трудов. – М.: НИИ радиоэлектроники и лазерной техники, 2012. – С. 68–76.
  6. Горбачев А.П., Зубова А.Д., Шведова А.В. Сопротивление излучения дипольного излучателя с центрально-концевым питанием при заданной разности фаз между возбуждающими напряжениями // Актуальные проблемы электронного приборостроения (АПЭП-2014): труды XII Международной конференции, 2–4 октября 2014 г. – Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2014. – Т. 4. – С. 23–27.
  7. Balanis C. Linear wire antennas // Balanis C. Antenna theory: analysis and design. – 3th ed. – Hoboken, NJ, 2005. – Ch. 4. – P. 151–230.
  8. Марков Г.Т., Сазонов Д.М. Антенны. – М.: Энергия, 1975. – 528 с.
  9. Кочержевский Г.Н. Антенно-фидерные устройства. – М.: Радио и связь, 1989. – 352 с.
  10. Bialkowski M.E., Abbosh A.M. Design of a compact UWB out-of-phase power divider // IEEE Microwave and Wireless Components Letters. – 2007. – Vol. 17, N 4. – P. 289–291.
  11. 180º out-of-phase power divider based on double-sided parallel striplines / J.-X. Chen, C.H.K. Chin, K.W. Lau, Q. Xue // Electronic Letters. – 2006. – Vol. 42, N 21. – P. 1229–1230.
  12. Song K., Xue Q. Novel UWB multilayer slotline power divider with bandpass response // IEEE Microwave and Wireless Components Letters. – 2010. – Vol. 20, N 1. – P. 13–15.
  13. Abbosh A.M., Bialkowski M.E., Mazierska J. An UWB planar out-of-phase power divider employing microstrip-slot and parallel stripline-microstrip transitions // Proceedings of Asia-Pacific Microwave Conference. – 2006. – Vol. 1. – P. 905–908.
  14. Алексейцев С.A., Горбачев А.П., Тарасенко Н.В. Модифицированные печатные двухдиапазонные дипольные излучатели // Вестник Концерна ВКО «Алмаз-Антей». – 2017. – № 3. – С. 46–50.
  15. Горбачев А.П., Тарасенко Н.В. Двухдиапазонные директорные антенны. – Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2016. – 231 с. – (Монографии НГТУ).
  16. Kolundzija B.M., Ognjanovic J.S., Sarkar T.K. WIPL-D microwave: circuit and 3D EM simulation for RF & microwave applications: software and user's manual. – Norwood, MA: Artech House, 2005. – 400 p.
Благодарности. Финансирование

Исследование выполнено при финансовой поддержке Министерства науки и высшего образования в рамках базовой части государственного задания (код проекта: 8.6847.2017/БЧ).

Для цитирования:

Алексейцев С.А., Горбачев А.П. Двухдиапазонный излучатель дипольного вида с концевым питанием // Доклады АН ВШ РФ. – 2019. – № 1 (42). – C. 18–30 – doi: 10.17212/1727-2769-2019-1-18-30

For citation:

Alekseytsev S.A., Gorbachev A.P. Dvukhdiapazonnyi izluchatel' dipol'nogo vida s kontsevym pitaniem [End-fed dual-band dipole-like antenna]. Doklady Akademii nauk vysshei shkoly Rossiiskoi Federatsii – Proceedings of the Russian higher school Academy of sciences, 2019, no. 1 (42), pp. 18–30. DOI: 10.17212/1727-2769-2019-1-18-30.

Просмотров: 67