Линейные некогерентные антенные решётки, сфокусированные в зоне ближнего излучённого поля

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Рассмотрены некогерентные линейные антенные решётки, сфокусированные в зоне ближнего излучённого поля и формирующие требуемые пространственно-временные распределения сфокусированного поля путём управления временем излучения импульсов малой длительности отдельными излучателями антенной решётки. Время излучения каждого отдельного импульса определяется требованием синхронного сложения в точке фокусировки. При этом в окрестности точки фокусировки наблюдается близкое к синхронному сложение парциальных импульсов, что позволяет ввести параметр – размеры области фокусировки. Показано, что для линейной некогерентной антенной решётки удаление точки фокусировки, при котором возможна эффективная фокусировка, составляет величину размера антенной решётки, а основным ограничивающим фактором является быстрый рост продольного размера области фокусировки. Также в работе показано, что имеется возможность отклонять точку фокусировки в поперечном направлении. Величина отклонения составляет половину длины антенной решётки.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Денис А. Веденькин

Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ

Автор, ответственный за переписку.
Email: denis_ved@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-5318-5884
SPIN-код: 5258-2091

кандидат технических наук, доцент, доцент кафедры радиофотоники и микроволновых технологий

Россия, Казань

Список литературы

  1. Wehner R.S. Limitations of Focused Aperture Antennas. Santa Monica: RAND Corporation, 1949. 25 p.
  2. Bickmore, Robert W. On focusing electro-magnetic radiators. Canadian Journal of Phys-ics. 1957;35(11):1292-1298.
  3. Hansen R.C. Microwave scanning antennas. Academic press New York and London; 1964. Vol. 1. 536 p.
  4. Hansen R.C. Focal region characteristics of focused array antennas. IEEE Transactions on Antennas and Propagation. 1985;33(12):1328-1337. doi: 10.1109/TAP.1985.1143539.
  5. Graham W.J., Analysis and Synthesis of Axial Field Patterns of Focused Apertures. IEEE Trans. Antennas Propagat. 1983;31(4):665-668. doi: 10.1109/TAP.1983.1143106
  6. Gee, S. -W. Lee, N. K. Bong, C. A. Cain, R. et al. Focused Array Hyperthermia Applicator: Theory and Experiment. IEEE Transactions on Biomedical Engineering. 1984;BME-31(1):38-46. doi: 10.1109/TBME.1984.325368.
  7. Cai X., Gu X., Geyi W. Optimal Design of Antenna Arrays Focused on Multiple Targets. IEEE Transactions on Antennas and Propa-gation. 2020;68(6):4593-4603. doi: 10.1109/TAP.2020.2972311.
  8. Tofigh F., Nourinia J., Azarmanesh M. et al. Near-Field Focused Array Microstrip Planar Antenna for Medical Applications. IEEE An-tennas and Wireless Propagation Letters. 2014;13:951-954. doi: 10.1109/LAWP.2014.2322111.
  9. Веденькин Д. А., Седельников Ю. Е. Сфоку-сированные антенны в задачах неразруша-ющего радиоволнового контроля // Систе-мы управления, связи и безопасности. 2023. № 2. С. 131-146. doi: 10.24412/2410-9916-2023-2-131-146. EDN: UEXGUJ. Vedenkin D.A., Sedelnikov Yu.E. Focused antennas in non-destructive radio wave testing. Systems of Control, Communication and Security. 2023;(2):131-146. (In Russ.). doi: 10.24412/2410-9916-2023-2-131-146. EDN: UEXGUJ.
  10. Антенны, сфокусированные в зоне ближне-го излученного поля: монография / под общ. ред. Ю.Е. Седельникова, Н.А. Тесто-едова. Красноярск: Сиб. гос. аэрокосмич. ун-т, 2015. 308 с. Sedelnikov Yu.E., Tes-toedov N.A. Antennas focused in the near-field zone: monograph. Krasnoyarsk: Siberian State Aerospace University; 2015. 308 p. (In Russ.).
  11. Седельников Ю. Е., Веденькин Д. А. Антен-ные решетки, сфокусированные по широ-кополосному сигналу // Физика волновых процессов и радиотехнические системы. 2015. Т. 18. № 3-1. С. 23-30. EDN: VIDJPX Sedelnikov Yu.E.. Vedenkin D.A. Antenna ar-rays focused by broadband signals. Physics of Wave Processes and Radio Systems. 2015;18(3-1):23-30. EDN: VIDJPX (In Russ).

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2. Рис. 1. Геометрия некогерентной сфокусированной антенной решётки

Скачать (90KB)
3. Рис. 2. Пространственно-временные диаграммы амплитуды некогерентного сфокусированного поля: а – в плоскости XOT, б – в плоскости ZOT (ось времени направлена вверх)

Скачать (359KB)
4. Рис. 3. Распределения амплитуды некогерентного сфокусированного поля, максимизированные по времени: a – параллельно оси OX; б – вдоль оси OZ

Скачать (161KB)
5. Рис. 4. Распределения амплитуды некогерентного сфокусированного поля некогерентной антенной решётки из 10 излучателей длиной 27 м, максимизированные по времени: a – параллельно оси OX; б – вдоль оси OZ

Скачать (165KB)
6. Рис. 5. Распределения амплитуды некогерентного сфокусированного поля некогерентной антенной решётки из 10 излучателей длиной 45 м, максимизированные по времени a – параллельно оси OX; б – вдоль оси OZ

Скачать (199KB)
7. Рис. 6. Поперечный и продольный размеры области фокусировки при различных фокусных расстояниях

Скачать (128KB)
8. Рис. 7. Пространственно-временные распределения сфокусированного поля, формируемые линейной некогерентной антенной решёткой длиной ±10 м, при различных координатах точки фокусировки: а – (5,10) м, б – (10,10) м, в – (15,10) м

Скачать (274KB)

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).