НИЗКОПРОФИЛЬНАЯ АНТЕННАЯ РЕШЕТКА СИЛЬНО СВЯЗАННЫХ ДИПОЛЕЙ КРУГОВОЙ ПОЛЯРИЗАЦИИ

Аннотация

Рассмотрена конструкция низкопрофильной антенной решетки сильно связанных диполей
круговой поляризации. Основной деталью конструкции являются два скрещенных диполя в печат-
ном исполнении. Квадратурное возбуждение обеспечивается полосками в форме дуги окружно-
сти, соединяющими пары ортогонально расположенных плеч на верхнем и нижнем слое металли-
зации. Для обеспечения емкостной связи между элементами применяются металлические диски,
гальванически соединенные с основанием при помощи металлических стержней. Для расширения
полосы рабочих частот и улучшения характеристик излучения антенной решетки непосредствен-
но над диполями расположен согласующий слой пластика Eccostock HiK. Представлены результа-
ты численного исследования характеристик элементарной ячейки антенной решетки с периоди-
ческими граничными условиями на гранях в программном обеспечении ANSYS HFSS. Показана воз-
можность работы в широкой полосе частот по заданному уровню согласования и коэффициента
эллиптичности. Показана зависимость характеристик согласования и коэффициента эллиптич-
ности от размеров полоска, обеспечивающего квадратурное питание плеч диполей. Расчетным
путем установлено, что выбор радиуса полоска, обеспечивающего квадратурное возбуждение
плеч диполей, представляет собой компромисс между широкой полосой рабочих частот и лучшим
коэффициентом эллиптичности в центре диапазона. Показано, что использование расположенно-
го непосредственно над слоем диполей согласующего слоя в решетках сильно связанных диполей
круговой поляризации обеспечило согласование в широкой полосе частот при сохранении электрически малой высоты профиля. На основе предложенного элемента разработаны модели конечных
антенных решеток из 3×3, 4×4, 5×5 и 6×6 элементов. Показано влияние элементов, расположен-
ных на краях, на характеристики антенной решетки. Исследована возможность улучшения ха-
рактеристик за счёт подсоединения крайних элементов к согласованным нагрузкам.