Найти

Результаты поиска

• МОДЕЛИРОВАНИЕ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК МИКРОПОЛОСКОВОЙ MIMO-АНТЕННОЙ СИСТЕМЫ

  В.О. Игнатович , Н.Н. Кисель

  2026-02-27

  Аннотация ▼

  Представлены результаты комплексного исследования характеристик микрополосковой MIMO-антенной системы, предназначенной для использования в телекоммуникационных средствах пятого поколения в диапазоне частот n79 (4,4–5,0 ГГц). Целью исследования являлась разработка компактной антенной решётки конфигурации 1×2 на единой диэлектрической подложке и оценка её электродинамических свойств с учётом факторов, способных оказывать влияние на параметры согласования и излучения в реальных условиях эксплуатации. Конструкция антенны включает два излучателя, четыре порта возбуждения и модифицированный слой заземления, обеспечивающий расширенную функциональность и устойчивость рабочих характеристик. В ходе численного моделирования установлено, что предложенная антенная система обеспечивает стабильные значения коэффициента стоячей волны, высокий коэффициент усиления и согласованные диаграммы направленности во всём рабочем диапазоне частот. Особое внимание уделено анализу влияния внешних воздействий, в частности попадания тонкой водяной плёнки на поверхность излучателя. Показано, что присутствие влаги приводит к росту КСВ более чем на 0,5, снижению КПД и ухудшению направленных свойств антенны на верхней границе диапазона, что подчёркивает необходимость использования защитных конструктивных решений при эксплуатации изделия. Дополнительно исследована корректность замены меди идеальным проводником при моделировании. Разница в значениях КСВ не превышает 0,006, что подтверждает возможность применения такого упрощения на этапах предварительного проектирования без существенной потери точности. Экспериментальный образец антенны был изготовлен и испытан в лабораторных условиях. Полученные экспериментальные данные продемонстрировали высокую степень совпадения с результатами численного моделирования, что подтверждает валидность предложенной математической модели и практическую применимость разработанной MIMO-антенной системы в инфраструктуре сетей связи нового поколения

• НАПРАВЛЕННЫЕ И ПОЛЯРИЗАЦИОННЫЕ СВОЙСТВА МИКРОПОЛОСКОВОЙ РЕКОНФИГУРИРУЕМОЙ АНТЕННЫ, ПЕРЕСТРАИВАЕМОЙ ПО ЧАСТОТЕ И ПОЛЯРИЗАЦИИ

  А. А. Ваганова , Н. Н. Кисель , А. И. Панычев

  2021-07-18

  Аннотация ▼

  Реконфигурируемой антенной называется антенна, параметры которой могут изме-
  няться в соответствии с требованиями, предъявляемыми конкретной ситуацией. Изменяе-
  мыми параметрами могут быть диапазон частот с наилучшим согласованием, диаграмма
  направленности, поляризация, а также различные комбинации этих параметров. В данной
  работе предложена конструкция реконфигурируемой микрополосковой антенны, перестраи-
  ваемой по частоте и поляризации, и исследованы ее диаграмма направленности и поляриза-
  ционнные свойства. Антенна имеет компактные размеры и может быть использована в бес-
  проводных системах связи, работающих в диапазоне 2–7 ГГц. В конструкции антенны име-
  ется 5 pin-диодов, в зависимости от состояния которых изменяется резонансная частота и
  поляризация излучения антенны. Выполнено моделирование предлагаемой антенны в про-
  грамме FEKO и получены ее основные параметры. Анализ результатов моделирования пока-
  зал, что для нижней части исследуемого диапазона частот (2,05, 2,45 и 3,7 ГГц) поляризация
  линейна. При работе в более высоком поддиапазоне (5,4, 5,6 и 5,75 ГГц) антенна имеет круговую
  поляризацию, направление вращения которой изменяется в зависимости от состояния диодов.
  Возможность переключения поляризации на ортогональную на одной и той же частоте позво-
  ляет улучшить условия приема сигнала в условиях многолучевого распространения.

• ИМИТАЦИОННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ НАГРЕВА ЗЕРНА ЭНЕРГИЕЙ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО СВЧ ПОЛЯ

  Н. Н. Кисель , А. А. Ваганова , А. Н. Савицкий

  2020-10-11

  Аннотация ▼

  Высокая скорость и эффективность нагрева диэлектриков микроволновым излучени-
  ем позволяют использовать электромагнитное поле для нагревания и высушивания прак-
  тически любых содержащих влагу материалов. Одним из перспективных направлений ис-
  пользования СВЧ-энергии является интенсификация процесса сушки зерна. Для обеспечения
  быстрого прототипирования и снижения возможности потерь, обусловленных ошибками
  на различных стадиях разработки и внедрения оборудования, особую значимость приобре-
  тает разработка моделей. Цель данной работы состоит в выполнении имитационного
  моделирования волноводно-щелевой решетки для сушки зерна. Основная задача, котораястоит при моделировании, обеспечить равномерное распределение мощности каждой ще-
  лью. В качестве среды моделирования используется специализированный программный
  комплекс FEKO. Для описания модели используется точный метод расчета – метод мо-
  ментов. Получено распределение электрического поля и удельной поглощаемой мощности в
  слое зерна, подвергающегося СВЧ облучению. Модели были верифицированы путем сравне-
  ния результатов, полученных при различном мешировании элементов поверхности. Моде-
  лирование распределения напряженности электрического поля показало, что отдаление
  волноводов от кюветы с зерном приводит к выравниванию неравномерностей поля, однако
  в этом случае некоторая часть излучаемой мощности рассеивается в пространство.
  При этом увеличение расстояния между волноводами и кюветой с зерном не влияет на
  КСВ антенн. Следует отметить, что в реальной обстановке волновой характер поля
  сглаживается за счет теплопереноса, и это явление не может быть учтено в процессе
  электромагнитного моделирования. Кроме того, следует исследовать весь спектр воз-
  можного изменения диэлектрических параметров зерна, чтобы проанализировать процесс
  распространения волны при высокой влажности зерна. Целесообразно также рассмот-
  реть другие модификации волноводно-щелевых антенн, которые смогут обеспечить более
  равномерный нагрев внутри кюветы с зерном.

• ИМИТАЦИОННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ НАГРЕВА МОЛОКА ЭНЕРГИЕЙ СВЧ ПОЛЯ

  Н. Н. Кисель , А. А. Ваганова, И. А. Ваганов

  2020-10-11

  Аннотация ▼

  Термообработка диэлектрических материалов и пищевых продуктов является одним
  из важных направлений развития производства различной продукции. Использование энер-
  гии электромагнитного поля сверхвысоких частот для сушки, нагрева, размораживания и
  пастеризации пищевых продуктов является перспективным, поскольку такие технологии
  подходят обработки различных диэлектрических материалов и при этом являются эф-
  фективными и экологически чистыми. Несмотря на наличие множества разработок в сфе-
  ре обработки материалов с помощью СВЧ, создание универсального устройства, подходя-
  щего для тепловой обработки любых материалов, затруднительно из-за разнообразия их
  форм и размеров, а также существенного различия электрофизических свойств диэлек-
  триков. Поэтому в каждом конкретном случае требуется создавать оптимальную конст-
  рукцию устройства и выбирать вариант возбуждения электромагнитного поля. Данная
  работа посвящена моделированию поглощения энергии электромагнитного поля СВЧ в
  устройстве для пастеризации молока. С применением САПР FEKO построена 3D модель
  устройства и выполнено моделирование его работы. Проведено исследование влияние угла
  наклона кварцевых трубок на распределение электромагнитного поля в волноводе. Получен-
  ные результаты показывают, что большая часть мощности поглощается ближе к началу
  волновода, причем при увеличении угла наклона трубок это явление имеет более выражен-
  ный характер. На основании проведенных расчетов установлен оптимальный угол наклона
  трубок. Также рассмотрено влияние диаметра и материала трубок. Получены распределе-
  ния электрического поля и удельной мощности, поглощенной на кг диэлектрика в волноводе.Выполнена оценка точности результатов. Возможными модификациями предлагаемой
  конструкции устройства пастеризации могут быть другие варианты расположения тру-
  бок с жидкостью. Также влияние на поглощаемую мощность может оказывать толщина
  стенок трубки. Кроме того, состав молока изменяет его электрофизические свойства, и
  соответственно также может повлиять на уровень поглощаемой мощности. Однако эти
  вопросы требуют дальнейшего исследования.