ДОКЛАДЫ АКАДЕМИИ НАУК
ВЫСШЕЙ ШКОЛЫ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Рассмотрена возможность формирования максимума напряженности электрического поля в заданной точке пространства с помощью сфокусированной одномерной линейной антенной решетки. Показано, что местоположение максимума напряженности электрического поля не совпадает с точкой синфазного сложения электромагнитных волн, излученных элементами антенной решетки – точкой фокусировки. Представлена зависимость величины смещения максимума напряженности электрического поля от точки фокуса для различных фокусных расстояний и размеров антенных решеток. Установлено, что величина смещения по координатам фокусировки определяется только размером антенной решетки и не зависит от количества ее элементов. Описана связь между снижением интенсивности электромагнитной волны и смещением максимума амплитуды напряженности электрического поля. В работе представлены зависимости амплитуды напряженности электрического поля для антенных решеток различных линейных размеров, результаты расчетов подтвердили теоретические представления. Представлен фазовый портрет для антенных решеток различных размеров, показывающий синфазный приход волн в заданную точку пространства. Согласно семейству зависимостей, представленных в работе, можно сделать вывод, что чем больше отношение линейных размеров антенной решетки к фокусному расстоянию, тем меньше величина смещения максимума амплитуды напряженности электрического поля.

1. Iuzvik D., Stepanov M. Focusing of the electromagnetic field in several given areas of space // Progress In Electromagnetics Research M. – 2022. – Vol. 113. – P. 11–22.
2. Iuzvik D., Stepanov M. Decomposition of an antenna array focused at several space points // 2022 IEEE International Multi-Conference on Engineering, Computer and Information Sciences (SIBIRCON). – IEEE, 2022. – P. 1020–1023.
3. Cai X., Gu X., Geyi W. Optimal design of antenna arrays focused on multiple targets // IEEE Transactions on Antennas and Propagation. – 2020. – Vol. 68 (6). – P. 4593–4603.
4. Способы изменения формы диаграммы направленности фазированной антенной решетки миллиметрового диапазона / В.И. Парфенов, И.Ф. Струков, Н.А. Кунаева, К.А. Струков // Вестник Воронежского государственного университета. Серия: Физика. Математика. – 2018. – № 1. – С. 35–43.
5. Delos P., Broughton B., Kraft J. Phased array antenna patterns – Part 1: Linear array beam characteristics and array factor // Analog Dialogue. – 2020. – Vol. 54 (2). – P. 1–8.
6. Сколник М.И. Справочник по радиолокации. – М.: Техносфера, 2014. – 456 с.
7. Смирнов В.Ю., Никитин О.Р. Линейные фазированные антенные решетки, сфокусированные в ближней зоне // Вестник РГРТУ. – 2008. – № 4 (26). – С. 32–34.
8. Антенны, сфокусированные в зоне ближнего излученного поля: основы теории и технические приложения / под общ. ред. Ю.Е. Седельникова и Н.А. Тестоедова. – Красноярск: Сиб. гос. аэрокосм. ун-т им. М.Ф. Решетнева, 2015. – 308 с.
9. Низамутдинов Р.Р. Исследование характеристик линейных сфокусированных антенн для радиоволновых технологических и диагностических устройств: дис. ... канд. техн. наук. – Казань, 2011. – 155 с.
10. Халикова К.Н. Антенны, сфокусированные в области ближнего излученного поля для задач микроволновых технологий: дис. ... канд. техн. наук. – Казань, 2017. – 166 с.
11. Chu H., Mishra G., Sharma S.K. Dual polarized wideband Vivaldi 4x4 subarray antenna aperture for 5G massive MIMO panels with simultaneous multiple beams // 2018 18th International Symposium on Antenna Technology and Applied Electromagnetics (ANTEM). – IEEE, 2018. – P. 1–2.
12. Poynting J.H. On the transfer of energy in the electromagnetic field // Philosophical Transactions of the Royal Society. – 1884. – Vol. 175. – P. 343–361.
13. Stratton J.A. Electromagnetic theory. – New York: McGraw-Hill book company, inc., 1941. – 640 p.
14. Grant I., Phillips W. Electromagnetism. – New York: Wiley, 1990. – 544 p.
15. Griffiths D. Introduction to electrodynamics. – Boston: Pearson, 2012. – 596 p.
16. Sun L., Li F. A near-field focused array antenna with reconfigurable elements // 2016 IEEE 5th Asia-Pacific Conference on Antennas and Propagation (APCAP). – IEEE, 2016. – P. 319–320.
17. Huang R., Liu B. A near-field focused circular array based on dielectric resonator antenna // 2021 IEEE International Symposium on Antennas and Propagation and USNC-URSI Radio Science Meeting (APS/URSI). – IEEE, 2021. – P. 1165–1166.
18. Sohail M., Uyguroglu R. Near field focused microstrip patch antenna array characteristics enhancement with parasitic patch elements // 2021 29th Signal Processing and Communications Applications Conference (SIU). – IEEE, 2021. – P. 1–4.
19. Ju H.S., Cho Y. Radiation characteristics of near-field beam focusing for an active array antenna // 2018 International Symposium on Antennas and Propagation (ISAP). – IEEE, 2018. – P. 1–2.
20. Focusing characteristics of near-field radiations from multi-panels of phased array of antennas in circularly cylindrical arrangement / H.-T. Chou, J.-W. Liu, C.-Y. Liu, P. Nepa // 2017 International Symposium on Antennas and Propagation (ISAP). – IEEE, 2017. – P. 1–2.
21. Jiang Y., Geyi W., Yang L. Circularly-polarized focused microstrip antenna arrays // IEEE Antennas and Wireless Propagation Letters. – 2015. – Vol. 15. – P. 52–55.