Удосконалена методика розрахунку антени у вигляді відкритого кінця прямокутного хвилеводу з частковим діелектричним заповненням та штирем збудження
Представлено удосконалену методику розрахунку антени у вигляді відкритого кінця прямокутного хвилеводу з частковим діелектричним заповненням (ЧДЗ) та штирем збудження. Удосконалення методики розрахунку антени полягає в одночасному врахуванні ефективної діелектричної проникності часткового діелектрич...
| Main Authors: | , , , , |
|---|---|
| Format: | Article |
| Language: | English |
| Published: |
Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute
2020-09-01
|
| Series: | Vìsnik Nacìonalʹnogo Tehnìčnogo Unìversitetu Ukraïni Kììvsʹkij Polìtehnìčnij Ìnstitut: Serìâ Radìotehnìka, Radìoaparatobuduvannâ |
| Subjects: | |
| Online Access: | http://doi.radap.kpi.ua/article/view/221496 |
| _version_ | 1811282367833178112 |
|---|---|
| author | L. M. Artiushyn Yu. О. Kolos N. M. Karashchuk R. О. Avsiievych D. V. Koval |
| author_facet | L. M. Artiushyn Yu. О. Kolos N. M. Karashchuk R. О. Avsiievych D. V. Koval |
| author_sort | L. M. Artiushyn |
| collection | DOAJ |
| description | Представлено удосконалену методику розрахунку антени у вигляді відкритого кінця прямокутного хвилеводу з частковим діелектричним заповненням (ЧДЗ) та штирем збудження. Удосконалення методики розрахунку антени полягає в одночасному врахуванні ефективної діелектричної проникності часткового діелектричного заповнення, зміни розмірів штиря збудження та його зміщення відносно осі хвилеводу для зменшення геометричних розмірів поперечного перетину хвилеводу та покращення узгодження антени у визначеній смузі частот. З цією метою значення ефективної діелектричної проникності знаходиться через власні поперечні векторні функції порожнистого хвилеводу. В методиці зокрема наводиться удосконалений вираз (9) для розрахунку нормованої провідності коаксіально-хвилеводного переходу зі сторони прямокутного хвилеводу, який дозволяє забезпечити узгодження штиря збудження з коаксіальною лінією живлення шляхом визначення (оптимізації) його розмірів та положення у хвилеводі. Використовується отримана формула для нормованої шунтуючої провідності, що вноситься штирем, навантаженим на опори z1 та z2 , яка може бути застосована в різних часткових випадках за зміни характеру опорів навантажень z1 та z2 при розрахунку та проектуванні інших антен і елементів техніки надвисоких частот. Представлені графіки залежностей коефіцієнта стоячої хвилі за напругою (КСХН) від частоти за різних радіусу, довжини штиря збудження та його зміщення відносно осі прямокутного хвилеводу. За оптимальних розмірів та положення штиря збудження покращено узгодження антени у визначеній смузі частот (зменшено КСХН до рівня, що не перевищує 1,18 у смузі частот 6–8 ГГц). Також застосування ЧДЗ дозволяє зменшувати геометричні розміри поперечного перетину хвилеводу (до 61% і більше) за його незмінного електричного розміру (для смуги частот 6–8 ГГц розмір поперечного перетину прямокутного хвилеводу для хвилі типу H10 складає 23 x 10 мм за відносної діелектричної проникності пластин товщиною cx = 6 мм, яка дорівнює εr = 1,9). Наводяться графіки нормованих діаграм спрямованості антени в площинах Е та Н. Достовірність та обґрунтованість отриманих результатів забезпечується збіжністю результатів розрахунку за граничних умов із відомими результатами та збіжністю отриманих формул за одиницями вимірювання. |
| first_indexed | 2024-04-13T01:51:22Z |
| format | Article |
| id | doaj.art-0f21289b329f4c589eb0852010f6d375 |
| institution | Directory Open Access Journal |
| issn | 2310-0397 2310-0389 |
| language | English |
| last_indexed | 2024-04-13T01:51:22Z |
| publishDate | 2020-09-01 |
| publisher | Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute |
| record_format | Article |
| series | Vìsnik Nacìonalʹnogo Tehnìčnogo Unìversitetu Ukraïni Kììvsʹkij Polìtehnìčnij Ìnstitut: Serìâ Radìotehnìka, Radìoaparatobuduvannâ |
| spelling | doaj.art-0f21289b329f4c589eb0852010f6d3752022-12-22T03:07:52ZengIgor Sikorsky Kyiv Polytechnic InstituteVìsnik Nacìonalʹnogo Tehnìčnogo Unìversitetu Ukraïni Kììvsʹkij Polìtehnìčnij Ìnstitut: Serìâ Radìotehnìka, Radìoaparatobuduvannâ2310-03972310-03892020-09-018210.20535/RADAP.2020.82.5-13Удосконалена методика розрахунку антени у вигляді відкритого кінця прямокутного хвилеводу з частковим діелектричним заповненням та штирем збудженняL. M. Artiushyn0Yu. О. Kolos1N. M. Karashchuk2R. О. Avsiievych3D. V. Koval4Державний науково-дослідний інститут авіаціїЖитомирський військовий інститут імені С. П. КорольоваЖитомирський військовий інститут імені С. П. КорольоваЖитомирський військовий інститут імені С. П. КорольоваЖитомирський військовий інститут імені С. П. КорольоваПредставлено удосконалену методику розрахунку антени у вигляді відкритого кінця прямокутного хвилеводу з частковим діелектричним заповненням (ЧДЗ) та штирем збудження. Удосконалення методики розрахунку антени полягає в одночасному врахуванні ефективної діелектричної проникності часткового діелектричного заповнення, зміни розмірів штиря збудження та його зміщення відносно осі хвилеводу для зменшення геометричних розмірів поперечного перетину хвилеводу та покращення узгодження антени у визначеній смузі частот. З цією метою значення ефективної діелектричної проникності знаходиться через власні поперечні векторні функції порожнистого хвилеводу. В методиці зокрема наводиться удосконалений вираз (9) для розрахунку нормованої провідності коаксіально-хвилеводного переходу зі сторони прямокутного хвилеводу, який дозволяє забезпечити узгодження штиря збудження з коаксіальною лінією живлення шляхом визначення (оптимізації) його розмірів та положення у хвилеводі. Використовується отримана формула для нормованої шунтуючої провідності, що вноситься штирем, навантаженим на опори z1 та z2 , яка може бути застосована в різних часткових випадках за зміни характеру опорів навантажень z1 та z2 при розрахунку та проектуванні інших антен і елементів техніки надвисоких частот. Представлені графіки залежностей коефіцієнта стоячої хвилі за напругою (КСХН) від частоти за різних радіусу, довжини штиря збудження та його зміщення відносно осі прямокутного хвилеводу. За оптимальних розмірів та положення штиря збудження покращено узгодження антени у визначеній смузі частот (зменшено КСХН до рівня, що не перевищує 1,18 у смузі частот 6–8 ГГц). Також застосування ЧДЗ дозволяє зменшувати геометричні розміри поперечного перетину хвилеводу (до 61% і більше) за його незмінного електричного розміру (для смуги частот 6–8 ГГц розмір поперечного перетину прямокутного хвилеводу для хвилі типу H10 складає 23 x 10 мм за відносної діелектричної проникності пластин товщиною cx = 6 мм, яка дорівнює εr = 1,9). Наводяться графіки нормованих діаграм спрямованості антени в площинах Е та Н. Достовірність та обґрунтованість отриманих результатів забезпечується збіжністю результатів розрахунку за граничних умов із відомими результатами та збіжністю отриманих формул за одиницями вимірювання.http://doi.radap.kpi.ua/article/view/221496прямокутний хвилевідчасткове діелектричне заповненняштир збудженнякоефіцієнт стоячої хвилі за напругоюузгодженнякоаксіально-хвилеводний перехід |
| spellingShingle | L. M. Artiushyn Yu. О. Kolos N. M. Karashchuk R. О. Avsiievych D. V. Koval Удосконалена методика розрахунку антени у вигляді відкритого кінця прямокутного хвилеводу з частковим діелектричним заповненням та штирем збудження Vìsnik Nacìonalʹnogo Tehnìčnogo Unìversitetu Ukraïni Kììvsʹkij Polìtehnìčnij Ìnstitut: Serìâ Radìotehnìka, Radìoaparatobuduvannâ прямокутний хвилевід часткове діелектричне заповнення штир збудження коефіцієнт стоячої хвилі за напругою узгодження коаксіально-хвилеводний перехід |
| title | Удосконалена методика розрахунку антени у вигляді відкритого кінця прямокутного хвилеводу з частковим діелектричним заповненням та штирем збудження |
| title_full | Удосконалена методика розрахунку антени у вигляді відкритого кінця прямокутного хвилеводу з частковим діелектричним заповненням та штирем збудження |
| title_fullStr | Удосконалена методика розрахунку антени у вигляді відкритого кінця прямокутного хвилеводу з частковим діелектричним заповненням та штирем збудження |
| title_full_unstemmed | Удосконалена методика розрахунку антени у вигляді відкритого кінця прямокутного хвилеводу з частковим діелектричним заповненням та штирем збудження |
| title_short | Удосконалена методика розрахунку антени у вигляді відкритого кінця прямокутного хвилеводу з частковим діелектричним заповненням та штирем збудження |
| title_sort | удосконалена методика розрахунку антени у вигляді відкритого кінця прямокутного хвилеводу з частковим діелектричним заповненням та штирем збудження |
| topic | прямокутний хвилевід часткове діелектричне заповнення штир збудження коефіцієнт стоячої хвилі за напругою узгодження коаксіально-хвилеводний перехід |
| url | http://doi.radap.kpi.ua/article/view/221496 |
| work_keys_str_mv | AT lmartiushyn udoskonalenametodikarozrahunkuanteniuviglâdívídkritogokíncâprâmokutnogohvilevoduzčastkovimdíelektričnimzapovnennâmtaštiremzbudžennâ AT yuokolos udoskonalenametodikarozrahunkuanteniuviglâdívídkritogokíncâprâmokutnogohvilevoduzčastkovimdíelektričnimzapovnennâmtaštiremzbudžennâ AT nmkarashchuk udoskonalenametodikarozrahunkuanteniuviglâdívídkritogokíncâprâmokutnogohvilevoduzčastkovimdíelektričnimzapovnennâmtaštiremzbudžennâ AT roavsiievych udoskonalenametodikarozrahunkuanteniuviglâdívídkritogokíncâprâmokutnogohvilevoduzčastkovimdíelektričnimzapovnennâmtaštiremzbudžennâ AT dvkoval udoskonalenametodikarozrahunkuanteniuviglâdívídkritogokíncâprâmokutnogohvilevoduzčastkovimdíelektričnimzapovnennâmtaštiremzbudžennâ |