Найти
Результаты поиска
-
НИЗКОПРОФИЛЬНАЯ АНТЕННАЯ РЕШЕТКА ДЛЯ БАЗОВОЙ СТАНЦИИ
Во Ба Ау, Ю.В. Юханов2025-01-30Аннотация ▼Рассмотрена конструкция низкопрофильной антенной решетки для базовой станции. Ос-
новной деталью конструкции является квадратный дипольный массив, который представляет
собой утолщенные вибраторы. В конструкции применяется балун в форме «Змейки», который
обеспечивает формирование линий передачи и поддержку излучателей с квадратным контуром.
Улучшение полосы рабочих частот и уменьшение высоты удалось достичь путем размещения
непосредственно между диполем и землей диэлектрического материала с εr = 2, tan(δ) = 0.002,
электрическая толщина которого составила 0,16λ на центральной частоте рабочего диапазона
длин волн. Представлены результаты численного исследования характеристик элементарной
ячейки антенной решетки с периодическими граничными условиями на гранях в программном
обеспечении ANSYS HFSS. Показаны коэффициент стоячей волны по напряжению (КСВН) эле-
ментов антенны и элементов прототипа Kathrein 739622. Показана зависимость КСВН элемента
антенны от частоты при различных значениях радиуса диполя. Исследовано влияние размера ба-
луна на характеристики элемента антенной решетки. Расчетным путем установлено, что выбор
радиуса диполя позволяет укорочить диполь в 1,5 раза и выбор размера балуна в форме «Змейки»
обеспечивает уменьшить высоту антенны при этом не ухудшаются характеристики антенны.
Показаны диаграммы направленности в горизонтальной и вертикальной плоскостях. На основе
предложенного элемента разработаны модели конечных антенных решеток. Эта антенна обыч-
но состоит из ряда 4 идентичных элементов, установленных вдоль вертикальной линии, что фор-
мирует антенную решетку. Показаны КСВН и коэффициент усиления (КУ) антенной решетки и
также диаграммы направленности антенной решетки в горизонтальной и вертикальной плоско-
сти на разных частотах. Результаты моделирования показывают, что благодаря предложенной
оригинальной идее трансформации прямолинейного балуна в криволинейный в форме «змейки» и
утолщенных вибраторов удалось получить конструкцию излучателя базовой сотовой связи,
уменьшенную в 1,5 раза по сравнению с применяемыми антеннами на практике в Kathrein 739622 с
не худшими характеристиками. -
ПРИМЕНЕНИЕ ПЕЧАТНЫХ ДИФРАКЦИОННЫХ РЕШЕТОК ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ПОЛЯРИЗАЦИЕЙ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ВОЛН МИКРОВОЛНОВОГО ДИАПАЗОНА
А.О. Касьянов38-602025-07-31Аннотация ▼Статья посвящена рассмотрению возможности применения микрополосковых дифрак-
ционных решеток (МПДР), как устройств поляризационной селекции и трансформации. Ключе-
вым компонентом таких устройств являются многоэлементные печатные решетки, в том
числе и так называемые реконфигурируемые электродинамические структуры (ЭДС). Разра-
ботка и проектирование микроволновых компонентов в виде поляризационно-чувствительных
многоэлементных МПДР требует создания адекватных математических моделей таких ЭДС,
базирующихся на электродинамических методах. Исследование с помощью электродинамиче-
ских моделей многоэлементных микрополосковых дифракционных решеток проходного и от-
ражательного типа для создания на их основе пространственных поляризационных фильтров,
трансформаторов и манипуляторов поляризации электромагнитных волн (ЭМВ) в микроволно-
вом диапазоне является весьма актуальной задачей современного антенностроения. На основе
разработанной САПР-ориентированной математической модели электродинамического уров-
ня созданы поверхностно-распределенные пространственные поляризаторы в виде многоэле-
ментных плоских микрополосковых дифракционных решеток. Определены параметры плоских
МПДР перспективных для применения в качестве СВЧ-компонентов современных радиотехни-
ческих комплексов (РТК) различного назначения. Выработаны рекомендации по применению
микроволновых компонентов РТК, выполненных на основе МПДР, в антенных обтекателях,
вспомогательных и фазокорректирующих рефлекторах зеркальных антенн, свернутых линзо-
вых антеннах и при создании радиолокационных покрытий -
ВЫЧИТАНИЕ ПОМЕХИ ОБРАТНОГО РАСПРОСТРАНЕНИЯ НА ОСНОВЕ ПОЛЯРИЗАЦИИ В СИСТЕМАХ ПОДВОДНОГО ВИДЕНИЯ ДЛЯ РАБОТЫ В МУТНОЙ ВОДЕ
Н.А. Будко , А.Ю. Будко , М.Ю. Медведев2022-08-09Аннотация ▼Исследование морских глубин в целях обеспечения безопасности, эффективного использо-
вания подводных ресурсов является актуальной задачей. В первой части статьи кратко рас-
смотрены физические феномены и ограничения, возникающие при распространении электро-
магнитных волн видимого диапазона в подводной среде. Показано, что системы подводного
видения (как класс специализированных систем технического зрения, - СТЗ) на основе обычных
ПЗС матриц сталкиваются с рядом фундаментальных ограничений в вопросе повышения эф-
фективности функционирования в природной воде низкой прозрачности. В частности, исполь-
зование искусственных источников освещения в составе систем подводного видения в мутной
воде приводит к возникновению помехи обратного распространения (ПОР), приводящей к пара-
зитной засветке матрицы оптического прибора. В качестве перспективного направления раз-
вития систем подводного видения предлагается использовать методы вычитания ПОР на ос-
нове информации о поляризации света. В обзорной части статьи рассмотрены последние дос-
тижения в данной области. В основной части статьи представлена методология исследования
предлагаемого метода вычитания ПОР на основе сравнения с результатами, получаемыми при
обработке изображений известными методами оценки параметров вектора Стокса DoLP и
AoLP, позволяющими получать информацию о степени поляризации и преобладающих углах
поляризации света соответственно. Представлены экспериментально полученные резуль-
таты обработки данных съемок подводной сцены в воде различной степени мутности
посредством алгоритмов DoLP, AoLP и предлагаемым методом вычитания ПОР. Отли-
чительными особенностями является использование при расчетах четырех, а не двух на-
правлений поляризации, а также оригинальный математический аппарат обработки сиг-
налов матрицы камеры машинного зрения. -
НАПРАВЛЕННЫЕ И ПОЛЯРИЗАЦИОННЫЕ СВОЙСТВА МИКРОПОЛОСКОВОЙ РЕКОНФИГУРИРУЕМОЙ АНТЕННЫ, ПЕРЕСТРАИВАЕМОЙ ПО ЧАСТОТЕ И ПОЛЯРИЗАЦИИ
А. А. Ваганова , Н. Н. Кисель , А. И. Панычев2021-07-18Аннотация ▼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. -
ИССЛЕДОВАНИЕ ГЕНЕРИРУЮЩЕЙ СПОСОБНОСТИ ПЬЕЗОКЕРАМИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ НА ОСНОВЕ ЦИРКОНАТА-ТИТАНАТА СВИНЦА С НИЗКИМ СОДЕРЖАНИЕМ ТИТАНА
Л. А. Дыкина , A.A. Панич , А. В. Скрылев, Ю. А. Проскорякова2021-02-13Аннотация ▼Данная статья посвящена твердым растворам на основе ЦТС как основы активных
элементов для разовых импульсных источников энергии. В статье оценена генерирующая
способность пьезокерамического материала на основе цирконата-титаната свинца с низ-
ким содержанием титана (Zr/Ti 0,94/0,06 + 1 % Nb2O5) при его ударном нагружении.
В таких материалах фазовый переход, индуцированный давлением (одноосным, импульс-
ным гидростатическим или ударной волной), происходит из полярной сегнетоэлектриче-
ской фазы в неполярную антисегнетоэлектрическую. Высвобождаемая энергия в этом
случае на порядок выше, чем при пьезоэффекте. Мерой накопления электрического заряда
является значение остаточной поляризации, пропорциональное электрической энергии,
высвобождаемой при фазовом переходе. В ходе работы получены основные электрофизи-
ческие параметры исследуемого материала: относительная диэлектрическая проницае-
мость, тангенс угла диэлектрических потерь в слабых полях, пьезомодуль . Получен ряд
численных значений остаточной поляризации исследуемого материала несколькими мето-
дами: термической деполяризаций и ударным нагружением; рассчитана плотность накоп-
ленной энергии как отношение остаточной поляризации к двум абсолютным диэлектриче-
ским проницаемостям. Проведены оценка генерирующей способности исследуемого мате-
риала и сравнительный анализ с промышленно выпускаемым пьезокерамическим материа-
лом ЦТС-19. Установлено, что плотность накопленной энергии у исследуемого материала
на два порядка выше, чем у ЦТС-19. Также стоит отметить, что индуцированный давле-
нием фазовый переход из сегнетоэлектрической в антисегнетоэлектрическую фазу для
материалов с низким содержанием титана происходит при значительно меньших давле-
ниях, чем в материалах, находящихся вблизи морфотропной границы. Такое поведение обу-
словлено тем, что энергии состояний сегнетоэлектрической и антисегнетоэлектрической
фаз отличаются незначительно, поэтому достаточно относительно небольшого внешнего
воздействия (давления или электрического поля), чтобы нарушить существующую ста-
бильность и перевести пьезокерамику из одного фазового состояния в другое. Этот факт
оказывает положительное влияние на генерирующую способность элементов, изготовлен-
ных из исследуемого материала, так как при воздействии высокого давления происходит
сильное снижение электрического сопротивления пьезокерамики, и значительная часть
электрической энергии может рассеиваться в самом пьезоэлементе.








