ISSN: 2306-2819
Вестник Поволжского государственного технологического университета. Серия «Радиотехнические и инфокоммуникационные системы»
Конструктивный синтез слабонаправленной антенны, выполненной с использованием метаматериала
PDF
Опубликована: 2025-04-27
Выпуск
№ 4(52) (2021): Вестник Поволжского Государственного Технологического Университета. Серия «Радиотехнические и инфокоммуникационные системы»
Раздел
ТЕЛЕКОММУНИКАЦИИ И РАДИОТЕХНИКА
  • Юрий Евгеньевич СЕДЕЛЬНИКОВ Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева – КАИ, Российская Федерация, 420111, Казань, ул. К. Маркса, 10
  • Никита Анатольевич ТУТЬЯРОВ Вестник Поволжского Государственного Технологического Университета. Серия «Радиотехнические и инфокоммуникационные системы»
  • Анатолий Геннадьевич РОМАНОВ АО «Информационные спутниковые системы» имени академика М. Ф. Решетнёва», Российская Федерация, 662972, Железногорск, ул. Ленина, 52

Аннотация

Аннотация. Рассматривается метод усовершенствования слабонаправленной антенны с добавлением специальной конструкции пассивных элементов, не меняющих её основную конструкцию и служащих лишь дополнением к антенне. Использование метаматериалов является простым и эффективным для получения заданной формы диаграммы направленности. Согласно полученным данным, требуется лишь подобрать форму, размеры и правильное расположение вставки метаматериала вблизи излучателя. Предлагаемый подход может быть полезным при построении слабонаправленных антенн, оптимизированных излучателей апертурных антенн и антенн-датчиков систем ближнепольных измерений параметров антенн.


Ключевые слова: диаграмма направленности; отрицательная диэлектрическая проницаемость; отрицательная магнитная проницаемость; метаматериал

Биографии авторов

Юрий Евгеньевич СЕДЕЛЬНИКОВ, Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева – КАИ, Российская Федерация, 420111, Казань, ул. К. Маркса, 10

Доктор технических наук, профессор кафедры радиоэлектронные и телекоммуникационные системы, Казанский национальный исследовательский технический университет имени А. Н. Туполева – КАИ. Область научных интересов – антенны, микроволновые технологии, электромагнитная совместимость радиоэлектронных средств. Автор пяти монографий и 200 научных публикаций и изобретений.

Никита Анатольевич ТУТЬЯРОВ, Вестник Поволжского Государственного Технологического Университета. Серия «Радиотехнические и инфокоммуникационные системы»

Инженер «НИЛ – 9», Казанский национальный исследовательский технический университет имени А. Н. Туполева – КАИ. Область научных интересов – антенны, микроволновые технологии, электромагнитная совместимость радиоэлектронных средств. Автор семи научных публикаций.

Анатолий Геннадьевич РОМАНОВ, АО «Информационные спутниковые системы» имени академика М. Ф. Решетнёва», Российская Федерация, 662972, Железногорск, ул. Ленина, 52

Кандидат технических наук, заместитель главного конструктора общего проектирования космических аппаратов, АО «Информационные спутниковые системы» имени академика М. Ф. Решетнёва». Область научных интересов – антенны, летательные аппараты, электроника летательных аппаратов. Автор 35 научных публикаций.

Литература

1. Woodward P.M. A Method of calculation the field over a Plane Aperture Required to Produce a Given Polar Diagram // Proc IEE’ (London). March-May, 1946. Vol. 93, pt. III. Pp.1554 -1558.
2. Хургин Я. И., Яковлев В. П. Методы теории целых функций в радиофизике, теории связи и оптике. М.: ГИФМЛ, 1962. 220 с.
3. Зелкин У.Г. Построение излучающей системы по заданной диаграмме направленности М.-Л.: Энергоиздат, 1963. 272 с.
4. Минкович Б.М., Яковлев В.П. Теория синтеза антенн М.: «Советское радио», 1969. 294 с.
5. Бахрах Л. Д., Кременецкий С. Д. Синтез излучающих систем: Теория и методы расчета. М.: Советское радио, 1974. 232 с
6. Зелкин Е.Г., Соколов В.Г. Методы синтеза антенн М.: Советское радио, 1980. 294 с.
7. Зелкин Е. Г., Кравченко В. Ф., Гусевский В. И. Конструктивные методы аппроксимации в теории антенн. М.: Издательство «САЙНС-ПРЕСС», 2005. 512 с.
8. Choni Yu. I. Selected topics on antenna synthesis: the unity of mathematical formalisms and technical sense. Cambridge Scholars Publishing Ltd.], Newcastle upon Tyne, UK, 2020. P. 156. Available at http://www.cambridgescholars.com/product/978-1-5275-6072-7
9. Определение параметров управляющих устройств антенной решетки по заданной диаграмме направленности / В.А. Андреев, А.В. Маторин, В.И. Поповкин и др.// Радиотехника и электроника. 1976. Т. 21. № 3. С. 473-480.
10. Чаплин А.Ф., Чекалин А.Н. Синтез реактивной нагруженной антенны с помощью метода наименьших квадратов // Радиотехника. 1979. Т. 34, № 3. С. 39-43.
11. Касьянов А. О., Обуховец В. А. Конструктивный синтез зеркальной антенны с рефлектором в виде плоской решетки печатных излучателей // Сборник статей «Антенны». М.: ИПРЖР. 1999. № 2(43). С. 10-17.
12. Безуглов А.А., Мищенко С.Е., Шацкий В.В. Метод конструктивного синтеза плоской передающей АФАР на основе нейросетевого подхода // Антенны. 2015. № 8. С. 3-10.
13. Никитин В. В., Французов А. Д. Синтез конструкции антенной решетки // Изв. вузов. Радиоэлектроника. 2018. № 1. С. 38–42.
14. Eleftheriades G.V., Balmain K.G. Metamaterialy s otricatel'nym prelomleniem: osnovnye principy i prilozhenija [Negative-refraction metamaterials: Fundamental Principles and Applications]. 2005. 418 p.
15. Слюсар В. Метаматериалы в антенной технике: история и основные принципы // ЭЛЕКТРОНИКА: Наука, Технология, Бизнес. 2009. № 7. С. 70-82.
16. Растригин Л.И. Современные принципы управления сложными объектами. М.: Советское радио, 1980. 230 с.
17. Седельников Ю. Е. Метаантенны: взгляд с позиций традиционных представлений [Электронный ресурс]. Журнал Радиоэлектроники. 2014. № 2. URL: http://jre.cplire.ru/alt/feb14/11/text.html
18. Low gain antenna beam forming using metamaterial / A. G. Romanov, Yu. E. Sedelnikov, N. A. Testoedov et al. // Conferenceon Applied Physics, Information Technologies and Engineering – APITECH-2020. Journal of Physics: Conference Series (JPCS) (September 2020, Krasnoyarsk). Krasnoyarsk: 2020. Vol. 1679. Iss. 5 052090. P.1.

Финансирование: научные исследования проведены при финансовой поддержке Минобрнауки России в рамках исполнения обязательств по Соглашению № 075-03-2020-051 (№ темы fzsu-2020-0020).
Читать полностью