Численное исследование элементов сканирующих антенн

Рассмотрены элементы антенн с электрическим сканированием луча. Исследования направлены на улучшение их массогабаритных характеристик. Также рассмотрены интегрированные фазирующие элементы, в которых излучатель совмещен с фазовращателем, выполненные на основе полосковых вибраторов с электронными коммутаторами и являющиеся достаточно компактными и легкими. Построена электродинамическая модель таких устройств с помощью САПР Ansoft HFSS 10. Проведено исследование электродинамических моделей таких элементов с помощью численного эксперимента. Получены зависимости фазы коэффициента отражения от этих излучателей от различных параметров. В частности, получены зависимости фазы коэффициента отражения от длины вибратора при различных периодах их расположения, а также диэлектрической проницаемости. Это позволяет выбрать наилучшую топологию элемента с точки зрения получения требуемого фазового сдвига. Изучена также зависимость фазы коэффициента отражения от значений, включенных в вибраторы емкостных реактивных нагрузок при различных значениях периода решетки, диэлектрической проницаемости материала, разных толщинах подложки, ширинах вибратора и расстояниях до экранирующей поверхности, а также от положения емкостной реактивной нагрузки на вибраторе. Проведенные расчеты показывают возможность управления фазой отраженных электромагнитных волн с помощью вибраторных структур, содержащих электронные коммутаторы.

Литература

[1] Синюшин В.В., Тягунов В.А., Хандамиров В.Л. Характеристики рассеяния решеток проводников, нагруженных полными сопротивлениями // Радиоэлектронные и лазерные приборы. Труды МГТУ. М., 1990. С. 198-212.

[2] Хандамиров В.Л., Николаев С.В. Исследование фазирующих элементов на основе полосковых вибраторов с сосредоточенными реактивными сопротивлениями // Электронное научно техническое издание. Наука и образование. 2011. № 12.

[3] Банков С.Е., Курушин А.А. Расчет антенн и СВЧ структур с помощью HFSS Ansoft. М.: ЗАО "НПП "РОДНИК", 2009.

[4] Сильвестер П., Феррари Р. Метод конечных элементов для радиоинженеров и инженеров-электриков / пер. с англ. М.: Мир, 1986.