doi: 10.17586/2226-1494-2022-22-3-623-633


УДК 621.396.676

Конструкция волноводной антенны с прорезями для морской радиолокационной системы

Рияз П., Ашутош Т.


Читать статью полностью 
Язык статьи - английский

Ссылка для цитирования:
Рияз П., Ашутош Т. Конструкция волноводной антенны с прорезями для морской радиолокационной системы // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2022. Т. 22, № 3. С. 623–633 (на англ. яз.). doi: 10.17586/2226-1494-2022-22-3-623-633


Аннотация
Волноводные конструкции приобрели популярность благодаря широкому применению в радиолокационных системах кораблей и самолетов Военно-морского флота. Волноводные модели обеспечивают высокую вероятность обнаружения мелких целей и снижают вероятность обнаружения ложных целей. Существует большое число исследований по широкой стенке щелевого волновода. Исследования, касающиеся узкой стенки волновода, известны много меньше. В работе предложена краевая волноводная щелевая антенная решетка на основе полукруглого конца наклонных щелевых излучающих волноводов. Длина наклонной прорези расширена до прилегающей широкой стенки полукруглой вырезки. Увеличенная длина повышает резонансную длину. Таким образом достигается более высокое усиление. Полукруглая вырезка в конце щели уменьшает составляющую кросс-поляризации, поэтому получаемый уровень боковых лепестков низкий. Проанализирован и спроектирован узкостенный наклонный щелевой волновод для работы в Х-диапазоне. Излучающие щели выполнены и поочередно повернуты на уширенной верхней пластине с полукруглой врезкой в соседние стенки. Этот метод позволяет удалять радиальную составляющую распространяющейся волны и добавляет осевую составляющую распространяющейся волны. Полукруглая нарезка увеличивает резонансную длину и увеличивает коэффициент усиления антенны. Разработанная волноводная структура обеспечивает высокий коэффициент усиления, а кроссполяризационная составляющая сведена к минимуму. В результате высокочастотного программного моделирования (High frequency Software Simulation, HFSS) получено усиление 26 дБ, уровень боковых лепестков составил около 20 дБ. Исследование реальной конструкция модели обеспечило усиление 24,5 дБ, измеренное на векторном анализаторе цепей (Vector Network Analyzer, VNA) при сохранении минимального уровня боковых лепестков.

Ключевые слова: щелевой волновод, коэффициент усиления, диаграмма направленности, обратные потери, наклонные щели, частота Х-диапазона, узкая стенка

Благодарности. Авторы благодарят технический кампус Калсекар Мумбайского университета и Чандигархский университет за предоставление поддержки инфраструктуры и создание лаборатории для проведения экспериментов. Мы также хотели бы поблагодарить профессора Рахула Хадасе за помощь в предоставлении оборудования.

Список литературы
  1. Lubis M.A., Yusuf D.P., Apriono C., Rahardjo E.T. The effect of flange connectors on the radiation performance of narrow wall slotted waveguide antenna at X-band frequency // Proc. of the International Symposium on Antennas and Propagation (ISAP). 2017. P. 1–2. https://doi.org/10.1109/ISANP.2017.8228980
  2. Enjiu R.K., Perotoni M.B. Slotted waveguide antenna design using 3D EM simulation // Microwave Journal. 2013. V. 56. N 7. P. 72–84.
  3. Murugaveni S., Karthik T. Design of slotted waveguide antenna for radar applications at X-band // International Journal of Engineering Research & Technology (IJERT). 2014. V. 3. N 11.
  4. Salimi M., Gheitarani Sehrigh S., Rajebi S. Design and analysis of Microstrip Patch Antenna for hyperthermia applications in breast cancer // International Journal on Technical and Physical Problems of Engineering (IJTPE). 2019. Is. 41. V. 11. N 3. P. 71–76.
  5. Villeneuve T. Taylor patterns for discrete arrays // IEEE Transactions on Antennas and Propagation. 1984. V. 32. N 10. P. 1089–1093. https://doi.org/10.1109/TAP.1984.1143212
  6. Johannes A., Maritz N. Investigation and Design of a Slotted Waveguide Antenna with Low 3D Sidelobes: Thesis. Stellenbosch University, 2010.
  7. Hashimov A.M., Huseyn R.N. Modelling of Electromagnetic wave processes taking into account reactors with ungrounded neutrals and ovls in double-circuit long-distance ETL // International Journal on Technical and Physical Problems of Engineering (IJTPE). 2019. Is. 41. V. 11. N 4. P. 81–88.
  8. Derneryd A.G., Lagersted A. Novel slotted waveguide antenna with polarimetric capabilities // Proc. of the IEEE International Geoscience and Remote Sensing Symposium. V. 3. 1995. P. 2054–2056. https://doi.org/10.1109/IGARSS.1995.524106
  9. Gemnani S.K., Chowdhry B.S. Wide band square patch microstrip antenna design for WLAN and WiMAX application// International Journal on Technical and Physical Problems of Engineering (IJTPE). 2016. Is. 27. V. 8. N 2. P. 46–52.
  10. Wang W., Jin J., Lu J.G., Zhong S.S. Waveguide slotted antenna array with broadband, dual-polarization and low cross band SAR applications // Proc. of the IEEE International Radar Conference (RADAR). 2005. P. 653–656. https://doi.org/10.1109/RADAR.2005.1435907
  11. Hashemi-Yagnesh S., Elliott R.S. Analysis of untilted edge slots excited by tilted wires // IEEE Transactions on Antennas and Propagation. 1990. V. 38. N 11. P. 1737–1745. https://doi.org/10.1109/APS.1989.135008
  12. Stangl M., Werninghaus R., Zahn R. The TERRASAR-X active phased array antenna // Proc. of the 6th IEEE International Symposium on Phased Array Systems and Technology. 2003. P. 70–75. https://doi.org/10.1109/PAST.2003.1256959
  13. Bisht S., Saini S., Prakash V., Nautiyal B. Study the various feeding techniques of microstrip antenna using design and simulation using CST microwave studio // International Journal of Emerging Technology and Advanced Engineering (IJETAE). 2014. V. 4. N 9. P. 318–324.
  14. Clauzierc S.M., Mikki S.M. A new method for the design of slot antenna arrays: Theory and experiment // Proc. of the 10th European Conference on Antennas and Propagation (EuCAP). 2016. P. 7481401. https://doi.org/10.1109/EuCAP.2016.7481401
  15. Balanis C.A. Antenna Theory. Analysis and Design / Fourth Edition. John Wiley & Sons, Inc, 2016. 1104 p.
  16. Christodoulou C.G., Wahid P.F. Fundamentals of Antennas: Concepts and Applications. SPIE Press, 2001. https://doi.org/10.1117/3.416262


Creative Commons License

This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License
Информация 2001-2022 ©
Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики.
Все права защищены.

Яндекс.Метрика