Книжная полка Сохранить
Размер шрифта:
А
А
А
|  Шрифт:
Arial
Times
|  Интервал:
Стандартный
Средний
Большой
|  Цвет сайта:
Ц
Ц
Ц
Ц
Ц

Апертурные антенны в печатном исполнении. Методы проектирования и области применения

Покупка
Основная коллекция
Артикул: 786622.01.99
Доступ онлайн
263 ₽
В корзину
Рассмотрены вопросы разработки апертурных антенн в печатном исполнении; а также вопросы их электродинамического моделирования, системы автоматизированного проектирования и области применения таких электродинамических структур. Особое внимание уделено вопросам разработки адекватных математических моделей для них с учетом возможности их комплексного использования в современных радиоэлектронных системах, например, для создания зеркальных антенн с плоскими рефлекторами, планарных линз, печатных фазированных антенных решеток и т.д. Описан комплекс вычислительных программ автоматизированного проектирования апертурных антенн в печатном исполнении. Исследованы электродинамические характеристики антенн данного класса и даны рекомендации для их автоматизированного проектирования. Теоретические материалы подкреплены результатами экспериментальных исследований и примерами расчетов. Работа представляет интерес для инженеров, научных работников, аспирантов и магистрантов.
Касьянов, А. О. Апертурные антенны в печатном исполнении. Методы проектирования и области применения : монография / А. О. Касьянов ; Южный федеральный университет. - Ростов-на-Дону ; Таганрог : Издательство Южного федерального университета, 2021. - 203 с. - ISBN 978-5-9275-3762-4. - Текст : электронный. - URL: https://znanium.com/catalog/product/1894422 (дата обращения: 24.04.2024). – Режим доступа: по подписке.
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов. Для полноценной работы с документом, пожалуйста, перейдите в ридер.
Оглавление

1 

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное автономное

образовательное учреждение высшего образования

«ЮЖНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Инженерно-технологическая академия

А. О. КАСЬЯНОВ

АПЕРТУРНЫЕ АНТЕННЫ

В ПЕЧАТНОМ ИСПОЛНЕНИИ. 
МЕТОДЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ 
И ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ

Монография

Ростов-на-Дону – Таганрог

Издательство Южного федерального университета

2021

 

 

Оглавление

2 

УДК 621.396.67
ББК 32.845

К289

Выписка из протокола заседания экспертного совета 

«Инженерные науки» № 5 от 1 июня 2020 г.

Рецензенты:

профессор кафедры информатики и информационных таможенных 
технологий Ростовского филиала Российской таможенной академии, 

доктор технических наук, доцент П. Н. Башлы

заведующий кафедрой радиофизики ЮФУ, 

доктор физико-математических наук, профессор Г. Ф. Заргано

Касьянов, А. О.

К289 
Апертурные антенны в печатном исполнении. Методы проектирования 
и области применения : монография / А. О. Касьянов ; Южный федеральный 
университет. – Ростов-на-Дону ; Таганрог : Издательство Южного 
федерального университета, 2021. – 203 с.

ISBN 978-5-9275-3762-4
DOI 10.18522/801274252
Рассмотрены вопросы разработки апертурных антенн в печатном исполне-

нии; а также вопросы их электродинамического моделирования, системы автома-
тизированного проектирования и области применения таких электродинамиче-
ских структур. Особое внимание уделено вопросам разработки адекватных мате-
матических моделей для них с учетом возможности их комплексного использо-
вания в современных радиоэлектронных системах, например, для создания зер-
кальных антенн с плоскими рефлекторами, планарных линз, печатных фазиро-
ванных антенных решеток и т.д. Описан комплекс вычислительных программ ав-
томатизированного проектирования апертурных антенн в печатном исполнении. 
Исследованы электродинамические характеристики антенн данного класса и да-
ны рекомендации для их автоматизированного проектирования. Теоретические 
материалы подкреплены результатами экспериментальных исследований и при-
мерами расчетов. Работа представляет интерес для инженеров, научных работни-
ков, аспирантов и магистрантов.

УДК 621.396.67

ББК 32.845

ISBN 978-5-9275-3762-4

© Южный федеральный университет, 2021
© Касьянов А. О., 2021
© Оформление. Макет. Издательство 

Южного федерального университета, 2021

 

 

Оглавление

3 

ОГЛАВЛЕНИЕ

СПИСОК ПРИНЯТЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ И СОКРАЩЕНИЙ ……
7

ВВЕДЕНИЕ ……………………………………………………………...
10

ГЛАВА 1. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ И ЭКСПЕ-
РИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ФАР ПРОХОДНОГО ТИ-
ПА В ПЕЧАТНОМ ИСПОЛНЕНИИ ………………………………...
17

1.1. Плоские линзовые антенны на основе решеток печатных эле-
ментов ………………………………………………………………….
17

1.1.1. ФАР проходного типа с оптической схемой питания ……...
17

1.1.2. Плоские фокусирующие радиолинзы на основе частотно-
избирательных поверхностей …………………………………………...
18

1.1.3. Типы плоских микрополосковых радиолинз ……………………
18

1.1.4. Применение плоских радиолиз на основе печатных ФАР в 
качестве антенных систем с обработкой сигналов ……………….
20

1.1.5. Плоские печатные микроволновые линзы типа «антенна-
фильтр-антенна» (Antenna-Filter-Antenna) …………………………..
22

1.1.6. Плоские линзовые антенны с перестраиваемой топологией 
печатных элементов ………………………………………………………
23

1.2. Электродинамическое моделирование плоской спирафазной 
фокусирующей радиолинзы на основе решеток печатных элементов
26

1.2.1. Принцип работы плоской спирафазной фокусирующей 
линзы …………………………………………………………………………
26

1.2.2. Математическая модель плоской спирафазной фокусирующей 
линзы ………………………………………………………………….
28

1.2.3. Результаты численного моделирования спирафазных антенных 
решеток и плоской линзовой антенны в целом ……………
34

1.2.4. Результаты экспериментальных исследований печатных 
спирафазных отражательных антенных решеток и плоской 
линзовой антенны на их основе …………………………………………
43

1.3. Применение печатных отражательных решеток для создания
микроволновых линз с улучшенными характеристиками ………….
49

1.3.1. Постановка задачи ………………………………………………...
49

1.3.2. Принцип работы «свернутой» фокусирующей линзы ………
50

 

Оглавление

4 

1.3.3. Построение «свернутой» фокусирующей линзы на основе
печатных антенных решеток отражательного типа ……………
52

Выводы ………………………………………………………………...
58

ГЛАВА 2. ОДНОЗЕРКАЛЬНЫЕ АНТЕННЫ С ПЛОСКИМИ РЕФЛЕКТОРАМИ 
НА ОСНОВЕ МИКРОПОЛОСКОВЫХ ОТРАЖАТЕЛЬНЫХ 
АНТЕННЫХ РЕШЕТОК ………………………………….
62

2.1. Принципы функционирования, конструкции и применения
однослойных микрополосковых ОАР ……………………………….
62

2.1.1. Общая характеристика …………………………………………..
62

2.1.2. Микрополосковые ОАР из одинаковых переизлучающих пе-
чатных элементов со шлейфами, имеющими различную длину ….
63

2.1.3. Микрополосковые ОАР из переизлучающих печатных эле-
ментов одинаковой формы, различающихся размерами …………..
64

2.1.4. Микрополосковые ОАР с подвижными элементами ………..
65

2.1.5. Микрополосковые дифракционные решетки, фокусирую-
щие рассеянное поле в направлениях незеркального отражения ..
65

2.1.6. Плоские рефлекторы, выполненные по принципу антенн 
Френеля ………………………………………………………………………
66

2.2. Конструктивный синтез зеркальной антенны с рефлектором в 
виде плоской решетки печатных излучателей ………………………
67

2.2.1. Плоский печатный фазокорректирующий рефлектор ……..
67

2.2.2. Электродинамическая модель плоского печатного ФКР ….
68

2.2.3. Выбор конструкции ФКР по результатам численного ис-
следования …………………………………………………………………...
69

2.3. Комплекс программ электродинамического анализа отража-
тельных АР …………………………………………………………….
77

2.3.1. Схема построения и краткая характеристика программ-
ного комплекса в целом ……………………………………………………
77

2.3.2. Конструктивный синтез микрополосковых отражатель-
ных антенных решеток …………………………………………………..
79

2.3.3. Численный пример ………………………………………………….
82

2.4. Экспериментальное исследование макетов зеркальных антенн
с плоскими ФКР ……………………………………………………….
87

2.5. Разработка сканирующих антенных систем на основе ЗА с
плоскими ФКР …………………………………………………………
89

Оглавление

5 

2.6. Диапазонные свойства ЗА с рефлектором в виде плоской МДР 
92

2.7. Расширение функций плоского фазокорректирующего рефлек-
тора при включении импедансных нагрузок ………………………..
93

2.7.1. Постановка задачи расширения функций плоского ФКР ….
93

2.7.2. Расширение диапазона изменения фазовых задержек ……..
94

2.7.3. Расширение полосы рабочих частот …………………………..
97

2.7.4. Разработка фазокорректирующего твист-рефлектора ….
99

2.7.5. Сканирующий фазокорректирующий рефлектор …………...
101

Выводы ………………………………………………………………...
102

ГЛАВА 3. ДВУХЗЕРКАЛЬНЫЕ АНТЕННЫ С ПЛОСКИМИ РЕ-
ФЛЕКТОРАМИ
НА
ОСНОВЕ
МИКРОПОЛОСКОВЫХ ОТРА-

ЖАТЕЛЬНЫХ АНТЕННЫХ РЕШЕТОК …………………………….
104

3.1. Принцип работы и области применения ДЗА на основе микро-
полосковых ОАР ………………………………………………………
104

3.2. Методы анализа двухзеркальных антенн на основе микропо-
лосковых ОАР …………………………………………………………
107

3.2.1. Методики расчета фазокорректирующих отражатель-
ных печатных решеток …………………………………………………..
107

3.2.2. Спектральный анализ вибраторной отражательной ре-
шетки, устанавливаемой на вспомогательном рефлекторе мно-
гозеркальной антенны в печатном исполнении ……………………..
108

3.2.3. Методики проектирования основного плоского рефлекто-
ра свернутой ОАР ………………………………………………………….
111

3.2.4. Приближенный расчет направленных свойств ДЗА на ос-
нове печатных ОАР ………………………………………………………..
112

3.3. Электродинамическое моделирование двухзеркальных антенн
на основе микрополосковых ОАР ……………………………………
115

3.3.1. Математическая модель ДЗА Кассегрена в виде печатной 
отражательной АР ……………………………………………………….
115

3.3.2. Топологии элементов ОАР фазокорректирующего твист-
рефлектора ДЗА Кассегрена …………………………………………….
116

3.3.3. Конструктивный синтез топологии элементов ОАР ос-
новного зеркала на основе электродинамического моделирования 
рассеяния волн ФКТР свернутой ДЗА Кассегрена ………………….
119

Оглавление

6 

3.3.4. Расчет вспомогательного плоского зеркала ДЗА Кассегрена
126

3.3.5. Печатные частотно-избирательные решетки, помещен-
ные между сверхтонкими плоскими диэлектрическими слоями 
укрытия и подложки ……………………………………………………...
131

3.4. Методика конструктивного синтеза печатного фазокорректи-
рующего твист-рефлектора с улучшенными характеристиками …..
132

3.4.1. Постановка задачи ………………………………………………...
132

3.4.2. Определение основных параметров отражательной ре-
шетки ФКТР ………………………………………………………………..
135

3.4.3. Конструктивный синтез ФКТР на основе решения элек-
тродинамических задач …………………………………………………..
138

3.5. Результаты конструктивного синтеза топологии элементов ОАР 
основного зеркала ………………………………………………………
149

3.6. Расчет вспомогательного плоского зеркала ДЗА Кассегрена …
156

3.7. Расчет характеристик направленности ДЗА, выполненных из 
многоэлементных плоских микрополосковых ОАР ………………..
159

Выводы ………………………………………………………………...
168

ГЛАВА 4. МОДЕЛИРОВАНИЕ ПЕЧАТНОЙ
ФАЗИРОВАННОЙ

АНТЕННОЙ РЕШЕТКИ НА ОСНОВЕ РЕШЕНИЯ ДИФРАК-
ЦИОННЫХ ЗАДАЧ …………………………………………………...
170

4.1. Предпосылки к разработке вопроса исследования режима ФАР
170

4.2. Эффект «ослепления» микрополосковой ФАР ……….………...
170

4.3. Методики определения углов «ослепления» микрополосковых 
ФАР ……………………………………………………………………...
171

4.4. Применение математической модели микрополосковой ОАР ..
172

4.5. Численные результаты …………………………………………...
175

Выводы ………………………………………………………………...
182

ЗАКЛЮЧЕНИЕ ………………………………………………………….
184

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ……………………………………………...
188

 

Оглавление

7 

СПИСОК ПРИНЯТЫХ 

ОБОЗНАЧЕНИЙ И СОКРАЩЕНИЙ

AFA – Antenna-Filter-Antenna
LMDS – Local Multipoint Distributive Service
MEMS – микроэлектромеханический ключ
АР – антенная решетка
АФАР – активная фазированная антенная решетка
АФР – амплитудно-фазовое распределение
БЛ – боковой лепесток
БФТ – базисная функция тока
ГА – генетический алгоритм
ГО – геометрическая оптика
ДЗА – двухзеркальная антенна
ДОС – диаграммообразующая схема
ДЛА – дискретная линзовая антенна
ДН – диаграмма направленности
ДПФ – дискретное преобразование Фурье
ДСК – декартовая система координат
ЗА – зеркальная антенна
ИУ – интегральное уравнение
КВЧ – крайне высокие частоты
КБ – конструкторское бюро
КЗ – короткое замыкание
КЗ – короткозамыкатель
КИП – коэффициент использования поверхности
КО – коэффициент отражения
КСВ – коэффициент стоячей волны
КУ – коэффициент усиления
КП – коэффициент прохождения
КПД – коэффициент полезного действия
ЛА – линзовая антенна
ЛЗ – линия задержки
ЛП – линия передачи
МАР – микрополосковая антенная решетка

 

Список принятых обозначений и сокращений

8 

МДР – микрополосковая дифракционная решетка
МКДВ – микроволновый диапазон длин волн
ММ – математическая модель
ММВ – миллиметровые волны
МПА – микрополосковая антенна
МПВ – микрополосковый вибратор
МПИ – микрополосковый излучатель
МППИ – микрополосковый переизлучатель
МПЛ – микрополосковая линия передачи
МПОАР – микрополосковая отражательная антенная решетка
МПР – микрополосковая решетка
МПФАР – микрополосковая фазированная антенная решетка
МПЭ – микрополосковый элемент
МШУ – малошумящий усилитель
НИИ – научно-исследовательский институт
НПЛ – несимметричная полосковая линия передачи
ОАР – отражательная антенная решетка
ОЗУ – оперативное запоминающее устройство
ПА – печатная антенна
ПЛП – полосковая линия передачи
ПМР – поляризационная матрица рассеяния
ППФ – полосно-пропускающий фильтр
ПФ – поляризационный фильтр
ПЭ – печатный элемент
СВЧ – сверхвысокие частоты
СЛАУ – система линейных алгебраических уравнений
ССК – сферическая система координат
УБЛ – уровень боковых лепестков
УЭ – управляющий элемент
ФАР – фазированная антенная решетка
ФВ – фазовращатель
ФКР – фазокорректирующий рефлектор
ФКТР – фазокорректирующий твист-рефлектор
ФС – фокусирующая система
ФЦ – фазовый центр

Список принятых обозначений и сокращений

9 

ФЧХ – фазочастотная характеристика
ФХ – фазовая характеристика
ХН – характеристика направленности
ХХ – холостой ход
ЧИП – частотно-избирательная поверхность
ЧИР – частотно-избирательная решетка
ЧХ – частотная характеристика
ЭВМ – электронная вычислительная машина
ЭД – электродинамический
ЭДС – электродинамическая структура
ЭДХ – электродинамические характеристики
ЭМВ – электромагнитная волна
ЭМП – электромагнитное поле
ЭПР – эффективная площадь рассеяния

 

Список принятых обозначений и сокращений

10 

Светлой памяти моего учителя

Бориса Михайловича Петрова 

посвящается

ВВЕДЕНИЕ

Одной из тенденций развития антенн СВЧ- и КВЧ-диапазона для 

коммерческих приложений является поиск альтернативы параболическим 
антеннам, где требуются компактные плоские антенны с высоким коэф-
фициентом усиления, пригодные для массового производства. Всем этим 
требованиям вполне удовлетворяют весьма технологичные микрополос-
ковые антенные решетки, низкая стоимость элементов которых дает им 
дополнительные конкурентные преимущества при их использовании в 
коммерческих приложениях.

Помимо снижения стоимости антенных решеток (АР) за счет ис-

пользования более дешевых излучателей, также имеется возможность 
использования при построении АР более экономичных распределитель-
ных систем. Поэтому актуальна разработка многоэлементных фазирован-
ных антенных решеток (ФАР), модули которых, с одной стороны, легко 
интегрируются с фазовращателями, малошумящими усилителями и уси-
лителями мощности, генераторами и микрокомпьютерными системами, а 
с другой – таких антенных систем, которые способны реализовывать по-
тенциальные возможности, свойственные ФАР [1], но с существенно бо-
лее простыми и дешевыми распределительными системами. Перечислен-
ным требованиям вполне удовлетворяют микрополосковые отража-
тельные антенные решетки [2], поскольку, во-первых, благодаря сов-
мещению входных и выходных зажимов излучателей (переизлучателей), в 
них достигается существенное упрощение распределительной системы, а 
во-вторых, из-за того, что в качестве излучающих (переизлучающих) эле-
ментов используются печатные антенны, легко стыкующиеся с инте-
гральными схемами СВЧ.

Вследствие высокой стоимости многоэлементных ФАР особое зна-

чение приобретает поиск путей снижения затрат на их разработку, кото-
рая включает в себя физическое и математическое моделирование. Мате-
матическое моделирование антенных решеток, базирующееся на строгих 

 

Введение

11 

электродинамических методах, позволяет решать широкий круг задач при 
разработке ФАР. В процессе математического моделирования либо пол-
ностью решается задача синтеза ФАР, либо вырабатывается перечень ре-
комендаций для экспериментальной доводки конструкции ФАР.

Современная технология изготовления полосковых и микрополос-

ковых ФАР предполагает присутствие слоистого диэлектрика в излучаю-
щих структурах таких антенн, что существенно влияет на структуру 
электромагнитного поля, усложняет его расчет, затрудняет анализ ха-
рактеристик, приводит к росту временных затрат на разработку и со-
здание электродинамических структур на их основе. В связи с этим зна-
чительно возрастает сложность задач математического моделирования 
электромагнитных полей, возбуждаемых в конструкционных элементах 
микрополосковых антенных решеток.

Таким образом, актуальной является разработка строгих электро-

динамических моделей и алгоритмов численного анализа многоэлемент-
ных отражательных и фазированных АР в печатном исполнении. Это име-
ет фундаментальное значение для создания АР рассматриваемого класса с 
высокими электрическими параметрами.

В настоящей монографии представлены результаты:

−
разработки и исследования математических моделей многоэлементных 
микрополосковых антенных решеток, как проходного (ФАР), так 
и отражательного (ОАР) типа, а также СВЧ - и КВЧ-устройств пространственной, 
частотной и поляризационной селекции и трансформации на 
основе открытых печатных электродинамических структур;

−
реализации данных математических моделей и методик в виде 

эффективных вычислительных алгоритмов для расчета электромагнитных 
полей, возбуждаемых в многоэлементных микрополосковых антенных 
решетках;

−
численных и экспериментальных исследований электродинамических 
характеристик многоэлементных микрополосковых антенных 
решеток;

−
выработки рекомендаций для конструктивного синтеза микропо-

лосковых ОАР.

При проектировании апертурных антенн в печатном исполнении, 

представленных в настоящей монографии, решены задачи разработки:

Введение

12 

−
математических моделей многоэлементных микрополосковых отражательных 
антенных решеток (ОАР), печатные излучатели/переизлу-
чатели которых могут не только иметь произвольную форму, но и быть 
объемными;

−
высокоэффективного 
комплекса 
вычислительных 
программ, 

предназначенного для анализа и синтеза печатных антенных решеток от-
ражательного типа;

−
фокусирующих и сканирующих антенных систем с оптическими 

схемами питания отражательного (ЗА с плоским рефлектором) и проход-
ного типа (спирафазная радиолинза), обладающих улучшенными характе-
ристиками, а также их экспериментальное исследование;

−
методики электродинамического анализа характеристик излуче-

ния и согласования многоэлементных печатных ФАР вибраторного типа 
на основе решения дифракционных задач.

Разработанные для обеспечения возможности автоматизированного 

проектирования апертурных антенн в печатном исполнении вычислитель-
ные программы обладают высоким быстродействием и могут быть ис-
пользованы в программах оптимизации характеристик ФАР/ОАР по за-
данному критерию. Таким образом, разработанный набор программных 
средств может рассматриваться как основа для системы автоматизирован-
ного проектирования многоэлементных полосковых и микрополосковых 
антенных решеток, а также устройств пространственной, частотной и по-
ляризационной селекции на их основе.

В связи с актуальностью этой проблемной области дальнейшие 

разработки самой САПР и расчеты, производимые с ее помощью, могут 
быть успешно использованы как в разнообразных НИИ и КБ, так и на 
производстве с целью их практического применения при создании СВЧ -
и КВЧ - аппаратуры для радиотехнических, радиолокационных, радио-
навигационных комплексов, систем радиосвязи, обработки и защиты ин-
формации.

Практическую ценность представляет также ряд приведенных в 

монографии численных и экспериментальных результатов:

−
численные оценки координат мест подключения к печатным эле-

ментам, числа и импеданса сосредоточенных нагрузок, полученные на ос-
нове электродинамического анализа. Надлежащий выбор перечисленных 

Введение

13 

конструкционных параметров позволяет обеспечить эффективное управле-
ние характеристиками рассеяния микрополосково-штыревых ОАР;

−
разработанные принципы построения и практические конструк-

ции спирафазных излучателей и решеток на их основе, модернизирован-
ных зеркальных антенн, переизлучающих элементов управляемых отра-
жателей на основе микрополосковых ОАР.

В первой главе монографии приведены результаты математического 

моделирования и экспериментального исследования ФАР проходного типа 
в печатном исполнении (радиолинза на основе решеток МПЭ). В этой главе 
выполнен обзор конструкций, методов анализа характеристик и конструк-
тивного синтеза плоских линзовых антенн на основе решеток печатных 
элементов. Показана возможность создания на основе ФАР проходного 
типа с оптической схемой питания (радиолинз) антенных систем с обработ-
кой сигналов и реконфигурируемых антенных систем. Предложено новое 
конструктивное решение – плоская спирафазная фокусирующая радиолинза 
круговой поляризации на основе микрополосковых антенных решеток. Пе-
чатные переизлучатели коллекторной и излучающей решеток этой ра-
диолинзы выполнены в виде плоских двухзаходных спиралей Архимеда. 
Создана эффективная электродинамическая модель такой спирафазной фо-
кусирующей радиолинзы. С помощью этой модели выполнены всесторон-
ние численные исследования характеристик рассеяния, излучения и согла-
сования плоской спирафазной линзы. Проведенные численные исследова-
ния позволили определить параметры оптимальной по радиопрозрачности 
спирафазной линзы на основе многоэлементных микрополосковых антен-
ных решеток. Это позволило разработать, изготовить и экспериментально 
испытать макетные образцы спирафазных: микрополосковой ОАР и плос-
кой радиолинзы с оптимальными параметрами (по критерию максимально-
го коэффициента передачи мощности микроволнового излучения от кол-
лекторной к излучающей АР). Проведенные измерения характеристик из-
лучения спирафазных антенных решеток позволили:

−
во-первых, убедиться в достоверности полученных на моделях 

численных решений;

−
во-вторых, продемонстрировали применимость предложенных в 

монографии методик для создания антенных систем с оптимальными па-
раметрами.

Введение

14 

Во второй главе монографии рассмотрены вопросы электродина-

мического моделирования, разработки, изготовления и эксперименталь-
ного испытания однозеркальных антенных систем на основе многоэле-
ментных микрополосковых ОАР. В этом разделе приведен обзор кон-
структивных решений и методов анализа микроволновых фокусирующих 
систем на основе многоэлементных печатных антенных решеток отража-
тельного типа. Выполнено математическое моделирование однозеркаль-
ных антенн с плоскими рефлекторами в виде микрополосковых антенных 
решеток отражательного типа. На основе проведенного численного моде-
лирования реализована процедура конструктивного синтеза зеркальной 
антенны (ЗА) рефлектором в виде плоской решетки печатных излучате-
лей. При этом по результатам численного исследования определена кон-
струкция фазокорректирующего плоского рефлектора (ФКР). Для автома-
тизации проектирования апертурных антенн в печатном исполнении раз-
работан комплекс вычислительных программ электродинамического ана-
лиза ОАР, состав, схема построения и эксплуатационные характеристики 
которого описаны в данной главе монографии. Программный комплекс 
предназначен для анализа и синтеза печатных антенных решеток отража-
тельного типа. Программный комплекс является достаточно универсаль-
ным и открывает широкие возможности в численном исследовании мик-
рополосковых ОАР. В данной главе монографии приведены алгоритмы 
анализа и синтеза. Описан интерфейс и приемы работы с пакетом про-
грамм. Рассмотрен пример конструктивного синтеза плоского зонового 
ФКР для однозеркальной антенны, выполненного в виде микрополоско-
вой ОАР с излучателями сложной формы. Полученные численные резуль-
таты подтверждены экспериментально.

Рассмотрены вопросы разработки сканирующих антенных систем 

на основе ЗА с плоскими ФКР, расширения функций ФКР при включении 
импедансных нагрузок, а также построения фокусирующих антенных ре-
шеток, работающих на принципах зеркальных и линзовых антенн и не 
требующих применения отдельных устройств для корректировки фазово-
го фронта волны облучателя. Исследованы диапазонные свойства ЗА с 
рефлектором в виде плоской микрополосковой дифракционной решетки 
(МДР). Проведено математическое моделирование ЗА с поворотом плос-
кости поляризации электромагнитной волны (ЭМВ) облучателя, выпол-
ненной на основе плоского фазокорректирующего твист-рефлектора 

Доступ онлайн
263 ₽
В корзину