излучающая структура многослойной антенной

ИЗЛУЧАЮЩАЯ СТРУКТУРА МНОГОСЛОЙНОЙ АНТЕННОЙ
РЕШЕТКИ НА ОСНОВЕ ПЕЧАТНЫХ ИНТЕГРИРОВАННЫХ
ВОЛНОВОДОВ
(1)
С.Н. Борисов(1), к.т.н. А.В. Шишлов(2)
Московский технический университет связи и информатики
(2)
ПАО Радиофизика
В настоящее время не ослабевает интерес к возможностям изготовления антенных
систем с высокими характеристиками, технологичным производством, подходящим для
серийного выпуска и компактными размерами. Это актуально и для аэрокосмической
сферы, в частности для мобильных терминалов спутниковой связи. Одним из вариантов
построения антенны являются планарные антенные решетки (АР)*, устанавливаемые на
транспортном средстве и состоящие из линейных антенных решеток (ЛАР). Для
обеспечения высокого коэффициента усиления (КУ) антенна формирует луч,
остронаправленный в обеих ортогональных плоскостях. Слежение за спутником
осуществляется путем комбинированного сканирования луча: механическим по
азимуту и электрическим по углу места. Такой выбор системы слежения объясняется
характером движения автомобиля. Устройство имеет низкий профиль, что особенно
важно для транспортного средства. Благодаря выполнению планарной АР в виде
набора ЛАР уменьшается число активных каналов, упрощается конструкция, снижается
масса и энергопотребление, уменьшается стоимость.
Рассмотрим терминал спутниковой связи Ка-диапазона. Наиболее подходящей
линией передачи с малыми потерями в Ка-диапазоне является волновод. Однако
изготовление волноводов дорого, а размеры фидерной системы при их использовании
получаются большими. Возможно применение и микрополосковой линии (МПЛ), но
такая линия не является экранированной линией, что приводит к взаимному влиянию
делителей плотно расположенных соседних подрешеток.
В связи с этим привлекательной выглядит технология печатных интегрированных
волноводных структур SIW (рисунок 1)**, получившая широкое распространение в
последнее время, в том числе благодаря появлению фольгированных диэлектрических
материалов с высокой стабильностью характеристик. SIW-линия имеет более высокие
потери по сравнению с полым металлическим волноводом, прежде всего, вследствие
наличия диэлектрика на пути распространения волны. Но, в отличие от металлического
волновода, печатный волновод значительно дешевле в изготовлении и обладает
хорошими массогабаритными характеристиками. В то же время эта линия является
экранированной.
В [1]*** был рассмотрен элемент многослойного SIW-делителя, представляющий
собой Е-плоскостной тройник и излучатель в виде круглого патча, приведены их
основные характеристики.
Аббревиатура указывается в круглых скобках при первом упоминании в тексте.
При использовании рисунков, таблиц и формул необходимо делать на них ссылки по тексту. Названия
и номера рисунков должны быть указаны под рисунками, названия и номера таблиц – над
таблицами. При использовании формул их размещают по центру строки с указанием номера формулы в
круглых скобках с выравниванием по правому краю. Таблицы, схемы, рисунки и формулы не должны
выходить за пределы указанных полей.
***
Оформление сносок на литературу: - сноски проставляются внутри статьи в квадратных скобках после
цитаты, например: [1];
- сноски на несколько источников с указанием страниц разделяются между собой запятой, например:
[1, 2].
*
**
На текущем этапе работы к каждому выходу SIW-делителя предлагается
подключить МПЛ-тройники, образующие дополнительный ярус деления и возбуждать
ими сразу два печатных излучателя (рисунок 1). Как отмечалось выше, МПЛ линия
является неэкранированной. Поскольку делитель на SIW экранирован и не излучает, то
излучающим элементом можно считать совокупность из перехода SIW-МПЛ, МПЛ
тройника и двух печатных излучателей.
Рисунок 1  Общий вид излучающих элементов антенной решетки
Ключевыми параметрами выбранной компоновки ЛАР в составе системы
являются наклон подрешеток и расстояние между соседними подрешетками.
Таким образом, была рассмотрена модель антенной решетки, состоящей из
наклоненных линейных подрешеток. Разработана модель линейной печатной
подрешетки, элементы которой возбуждаются печатными волноводами со штыревыми
стенками (SIW). Проведена оптимизация периода расположения и угла наклона
подрешеток в составе антенны по КИП. Приведены результаты расчета основных
характеристик излучения двумерной антенной решетки, демонстрирующих её
работоспособность.
Литература*
1. Борисов С.Н., Ганин С.А., Шишлов А.В., Шубов А.Г. Концепция антенны для
спутниковой связи на транспорте в Ка-диапазоне и её элементы на основе волноводов
со штыревыми стенками // Радиотехника. – 2014. – № 17. – С. 122–131.
Список литературы оформляется в соответствии с ГОСТ Р 7.0.5-2008 в алфавитном порядке.
- Статьи из журналов и сборников:
Бажанов В.А. Диалектические основания творчества И. Лакатоса // Вопросы философии. – 2008. – № 9. –
С. 147–158.
- Материалы конференций и семинаров:
Бизнес-образование в условиях глобализации мировых процессов: Материалы науч.-практ. конф., 27-29
августа 1997 г. / Иркут. гос. ун-т Байкальский учеб. комплекс. – Иркутск, 1997. – 136 с.
- Электронные ресурсы (Ресурсы Интернет):
Фалейтор А. Сегментирование рынка // Энциклопедия маркетинга [Электронный ресурс]. – Режим
доступа: www.marketing.spb.ru/read/article/a18.htm
*