Синтез линзы Люнеберга с плоской поверхностью с использованием квазиконформных оптических преобразований


Цитировать

Полный текст

Аннотация

В современных средствах радиолокации, навигации и связи с каждым годом ужесточаются требования, предъявляемые к антеннам, а именно: работа в широком диапазоне частот, возможность производить перестройку направления главного лепестка диаграммы направленности. Антенные системы, обладающие похожими характеристиками, могут быть построены с использованием диэлектрических структур формирующих диаграмму направленности антенны. Одной из таких структур является линза Люнеберга, особенность которой состоит в ее сферической симметрии. Однако изогнутая поверхность данной линзы значительно усложняет размещение вдоль нее приемно-передающих элементов, что увеличивает сложность построения всей антенной системы. В данной работе предложен алгоритм построения линзы Люнеберга с плоской поверхностью. Синтез линзы произведен с использованием метода квазиконформных оптических преобразований (QCTO), математический алгоритм которого также описан в данной работе. В работе также приведены результаты математического моделирования антенной системы с использованием линзы Люнеберга с плоской поверхностью при различных положениях излучателя относительно центра линзы, а также различных углах среза. Результаты моделирования показывают, что синтезированная линза может быть использована для построения многолучевой антенной системы, позволяющей производить перестройку направления главного лепестка диаграммы направленности антенны в широком диапазоне углов.

Об авторах

А.В. Лазарев

Воронежский государственный университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: an.lasarev@gmail.com

А.Ю. Киселев

Воронежский государственный университет

Email: kise.andrey2011@yandex.ru

А.М. Бобрешов

Воронежский государственный университет

Email: bobreshov@phys.vsu.ru

Г.К. Усков

Воронежский государственный университет

Email: uskov@phys.vsu.ru

Список литературы

  1. Зелкин Е.Г., Петрова Р.А. Линзовые антенны. М.: Советское радио, 1974. 280 с.
  2. Ахияров В.В., Калошин В.А., Никитин Е.А. Исследование широкополосных планарных линз Люнебурга // Журнал радиоэлектроники. 2014. № 1. С. 1–16. URL: http://jre.cplire.ru/jre/jan14/18/text.html.
  3. Leonhardt U., Philbin T.G. Chapter 2 Transformation Optics and the Geometry of Light // Progress in Optics. 2009. Vol. 53. P. 69–152. DOI: https://doi.org/10.1016/S0079-6638(08)00202-3.
  4. Luneburg R.K., Herzberger M. Mathematical theory of optics. Oakland: University of California Press, 1964. 484 p.
  5. Li J., Pendry J.B. Hiding under the carpet: A new strategy for cloaking // Phys. Rev. Lett. 2008. Vol. 101, No. 20. P. 203901. DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.101.203901.
  6. Investigation of 3D printed dielectric structure for microwave lens prototyping / G.K. Uskov [et al.] // 2017 XI International Conference on Antenna Theory and Techniques (ICATT). 2017. P. 294–296, DOI: https://doi.org/10.1109/ICATT.2017.7972647.
  7. Biconical antenna with inhomogeneous dielectric lens for UWB applications / A.M. Bobreshov [et al.] // Electronics Letters. 2020. Vol. 56, No. 17. P. 857–859. DOI: https://doi.org/10.1049/el.2020.1098.
  8. Ultrawideband TEM horn with inhomogeneous dielectric medium / A.M. Bobreshov [et al.] // Microwave and Optical Technology Letters. 2020. P. 1–6. DOI: https://doi.org/10.1002/mop.32622.
  9. Dankov P.I. Characterization of dielectric properties, resultant isotropy and anisotropy of 3D printed dielectrics // 2018 48th European Microwave Conference (EuMC). 2018. P. 823–826. DOI: https://doi.org/10.23919/EuMC.2018.8541621.
  10. Лазарев А.В., Усков Г.К., Кретов П.А. Оценка количества слоев дискретной линзы Люнеберга для случая ее малого относительного диаметра // XXIV Международная научно-техническая конференция «Радиолокация, навигация, связь» (RLNC*2018): сб. тр. 2018. С. 227–231.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Лазарев А., Киселев А., Бобрешов А., Усков Г., 2020

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.

СМИ зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).
Регистрационный номер и дата принятия решения о регистрации СМИ: серия ФС 77 - 68199 от 27.12.2016.

Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах