ISSN 0021-3454 (печатная версия)
ISSN 2500-0381 (онлайн версия)
Меню

2
Содержание
том 67 / Февраль, 2024
СТАТЬЯ

DOI 10.17586/0021-3454-2022-65-2-125-131

УДК 537.876+621.39

ОПТИМИЗАЦИЯ КОНСТРУКЦИИ ДИСКОВОЙ АНТЕННЫ КРУГОВОГО ОБЗОРА МИКРОВОЛНОВОГО ДИАПАЗОНА ДЛЯ ДАТЧИКОВ, СОДЕРЖАЩИХ ПРИЕМО-ПЕРЕДАЮЩИЕ УСТРОЙСТВА

Заярный В. П.
Волгоградский государственный технический университет, кафедра физики ;


Нефёдов Е. И.
Институт радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова РАН, Фрязинский филиал, лаборатория исследования СВЧ свойств ферромагнетиков;


Сидякин Ю. И.
Волгоградский государственный технический университет, кафедра технологии машиностроения;


Пономарев И. Н.
Волгоградский государственный университет, кафедра телекоммуникационных систем;


Заярный Д. В.
Волгоградский государственный технический университет, кафедра технологии машиностроения;


Читать статью полностью 

Аннотация. Описана оптимизированная конструкция дисковой антенны, обеспечивающей круговой (или секторный) обзор в составе датчиков видеонаблюдения (азимутальное перемещение объектов, охранные системы и т.д.). Приведены рассчитанные и измеренные диаграммы направленности излучателей, определяемые их конструктивными особенностями. Эти результаты позволили поэтапно оптимизировать конструкцию антенны, представляющей собой систему из двух идентичных дисков с четырьмя излучателями осевого излучения на каждом диске, идущими радиально от центров. Угол между соседними излучателями на диске составляет 90°. Диски расположены соосно, при этом они азимутально смещены относительно друг друга на угол 45°, что обеспечивает полный круговой или любой секторный обзор в азимутальной плоскости. Для такой конструкции антенны возможно также частотное разделение излучателей. Экспериментально установлено оптимальное расстояние между дисками, обеспечивающее наилучшее (минимальное) перекрытие главных лучей диаграмм направленности излучателей и их электродинамическую развязку, равное длине волны излучения λ для центральной частоты f0=10 ГГц (λ=3 см). Рабочий диапазон частот антенны 8—12 ГГц.
Ключевые слова: датчик, круговой обзор, антенна, излучатель, диаграмма направленности, сверхбыстрая обработка информации

Список литературы:
  1. Nefyodov E. I., Smolsky S. M. Electromagnetic fields and waves. Microwaves and mmwave engineering with generalized macroscopic electrodynamics. NY: Springer, 2019. 360 p.
  2. Nefyodov E. I., Smolsky S. M. Understanding of electrodynamics, radio wave propagation and antennas: Lecture course for students and engineers. Wuhan: Scientific Research Publishing, 2012. 449 p.
  3. Вайнер Ю. А., Гураль И. М., Коняшенко Е. А. и др. // Антенны / Под ред. А. А. Пистолькорса. М.: Связь, 1980. Вып. 28. С. 95.
  4. Пат. РФ 2047249. Антенна / В. И. Гвоздев, С. В. Гирич, И. Н. Пономарев. 1995. БИ № 30.
  5. Пат. РФ 103676. Антенна кругового обзора / А. А. Фролов, В. С. Гирич, В. П. Заярный. Заявл. 20 апреля 2011 г.
  6. Фролов А. А., Гирич С. В., Заярный В. П. Антенна кругового обзора сверхвысокочастотного диапазона // Изв. вузов. Радиофизика. 2012. Т. 55, № 10—11. С. 697—703.
  7. Фролов А. А., Гирич С. В., Заярный В. П. Изучение электродинамических характеристик антенн и антенных систем СВЧ диапазона // Изв. вузов. Радиофизика. 2009. Т. 52, № 4. С. 328—335.
  8. Заярный В. П., Парпула С. А., Гирич В. С., Пономарев И. Н. Изучение влияния угла раскрыва плоских коротких щелевых антенн микроволнового диапазона на их характеристики // Изв. вузов. Радиофизика. 2016. Т. 59, № 6. С. 529—534.
  9. Заярный В. П., Нефёдов Е. И., Пономарев И. Н. Особенности электродинамических характеристик симметричных щелевых линий на проводящей бесконечной полуплоскости в микроволновом диапазоне // Изв. вузов. Радиофизика. 2018. Т. 61, № 4. С. 274—279.
  10.  Нефёдов Е. И., Заярный В. П., Пономарев И. Н. Теоретическое и экспериментальное исследование электродинамических свойств плоских щелевых антенн микроволнового диапазона // Радиотехника и электроника. 2021. Т. 66, № 4. С. 365—372.
  11. Нефёдов Е. И., Пономарев И. Н., Заярный В. П. Исследование излучательной способности идеально проводящей полуплоскости, которая возбуждается перпендикулярной ее краю щелью // Изв. вузов. Радиофизика. 2021. Т. 64, № 5. С. 384—395.
  12. Марков Г. Т., Чаплин А. Ф. Возбуждение электромагнитных волн. М.: Энергия, 1967. 376 с.
  13. Ufimtsev P. Ya. Fundamentals of the Physical Theory of Diffraction. John Wiley & Sons, 2007. 329 p.
  14. Janaswamy R. An accurate moment method model for the tapered slot antenna // IEEE Trans. on AP. 1989. Vol. 37, N 12. p. 1523—1528.
  15. Janaswamy R., Shaubert D. H., Pozar D. M. Analysis of the transverse electromagnetic mode linearly tapered slot antenna // Radio Science. 1986. Vol. 21, N 5. P. 797—804.
  16. Заярный В. П. Радиофизические свойства твердотельных слоистых структур с зарядовой связью: методы и информационные возможности для их определения. М.: Радио и связь, 2001. 212 с.