Антенны на диэлектрических резонаторах
DOI:
https://doi.org/10.5281/zenodo.14514512Ключевые слова:
микроволновые антенны ДРа, диэлектрические СВЧ резонаторы, численное моделирование, CSTSUITEЛицензия
Аннотация
Предложены и промоделированы конструкции микроволновых антенн на диэлектрических резонаторах (ДР), предназначенных для применения в технике мобильной и спутниковой связи сантиметрового и миллиметрового диапазона длин волн. В результате численного моделирования получены основные технические параметры антенн на диэлектрических резонаторах, а также картины распределения векторов результирующего электромагнитного поля и частотные характеристики. Приведены диаграммы направленности ДРа, демонстрирующая свойства ДР как антенных элементов СВЧ диапазона. На этой основе выполнена волноводная антенная решетка, а также решетка на взаимно связанных диэлектрических резонаторах, установленных на подложке микрополосковой линии, симметрично по обе стороны полоскового проводника. Проведено также моделирование полуцилиндрического диэлектрического резонатора электромагнитным полем щели, выполненной в широкой стенке прямоугольного металлического волновода U-диапазона длин волн. Приведены результаты численного моделирования технических характеристик антенн на ДР.
Скачивания
Библиографические ссылки
1. Richtmyer, R. D. Dielectric resonators / R. D. Richtmyer // Journal of Applied Physics. – 1939. – V. 10. – P.391-398.
2. Sager, O. On eigenmodes and forced resonance-modes of dielectric spheres / O. Sager, F. Tisi// Proceedings of the IEEE. – 1968. – V. 56, № 9. – P. 1593-1594.
3. Параметры и методы расчета диэлектрических резонаторов и генераторов и фильтров на их основе / Л. В. Алексейчик, И. И. Бродуленко, Н. Г. Гаврилюк [и др.]. – M.: Изд-во ЭТ, 1990. – 64 с.
4. Алексейчик, Л. В. Моделирование вносимых потерь диэлектрических резонаторов в конструкциях фильтров сверхвысоких частот / Л. В. Алексейчик // Известия Российской академии наук. Серия физическая. – 2018. – Т. 82, № 8. – С. 1012-1016.
5. Алексейчик, Л. В. Исследование диэлектрических СВЧ резонаторов в качестве антенных СВЧ элементов / Л. В. Алексейчик, В. М. Геворкян, Е. И. Калугин // Сб. науч. тр. МЭИ. – 1981. – № 528. – С. 31-40.
6. Long, S. A. The Resonant Cylindrical Dielectric Cavity Antenna / S. A. Long, M. W. McAllister, L. C. Shen // IEEE Transactions on Antennas and Propagation. – 1983. – V. 31, № 3. – P. 406–412.
7. Leung, K. W. State Key Laboratory of Millimeter Waves & Department of Electronic Engineering, City University of Hong Kong / K. W. Leung. – Presented to the IEEE LI Section Antenna and Propagation Society on Monday October 8th 2012. – 122 p.
8. Dielectric Resonator Antennas: Designs and Advances / D. Soren, R. Ghatak, R. K. Mishra, D. R. Poddar // Progress In Electromagnetics Research B. – 2014. –V. 60. – P. 195-213.
9. Maity, S. Сlosed form expressions to find radiation patterns of rectangular dielectric resonator antennas for various modes / S. Maity, B. Gupta // IEEE Transactions on Antennas and Propagation. – 2014. – V. 62, № 12. – P. 6524–6527.
10. Malheiros-Silveira, G. N. Dielectric resonator nanoantenna coupled to metallic coplanar waveguide / G. N. Malheiros-Silveira, H. E. Hernandez-Figueroa // IEEE Photonics Journal. – 2015. – V. 7, №. 1. – P. 1–7.
11. Keyrouz, L. Dielectric Resonator Antennas: Basic Concepts, Design Guidelines, and Recent Developments at Millimeter-Wave Frequencies / L. Keyrouz, D. Caratelli // International Journal of Antennas and Propagation. – V. 2016. – 20 p. –DOI 10.1155/2016/6075680.
12. Алексейчик, Л. В. Моделирование возбуждения диэлектрического резонатора полем плоской электромагнитной волны / Л. В. Алексейчик, А. А. Курушин // Журнал радиоэлектроники. – 2020. – № 11. – С. 6.
13. Алексейчик, Л. В. Моделирование частотных характеристик полосно-пропускающего фильтра мобильной радиорелейной связи на диэлектрических резонаторах СВЧ / Л. В. Алексейчик, М. П. Жохова, Г. А. Любимова // Известия Российской академии наук. Серия физическая. – 2020. – Т. 84, № 2. – С. 154-156.
14. Алексейчик, Л. В. Комплексное моделирование в программе CSTSUITE / Л. В. Алексейчик, А. А. Курушин. –М.: СОЛОН Пресс, 2022. – 276 с.
15. Алексейчик, Л. В. Моделирование диэлектрических резонаторов со взаимной связью по распространяющейся волне в волноводе / Л. В. Алексейчик // Известия Российской академии наук. Серия физическая. – 2022. – Т. 86, № 9. – С. 1283-1287.
16. Лу, Г. Моделирование и экспериментальные измерения многолучевой цифровой фазированной антенной решетки / Г. Лу, П. Н. Захаров, А. Ф. Королев // Известия Российской академии наук. Серия физическая. – 2019. – Т. 83, № 1. – С. 50-53.
17. Эффективная добротность миниатюрных диэлектрических резонаторов в экранированных линиях передачи / В. М. Геворкян, С. В. Вишняков, Ю. А. Казанцев, А. В. Шутов // Известия Российской академии наук. Серия физическая. – 2022. – Т. 86, № 9. – С. 1278-1282.
REFERENCES LIST
1. Richtmyer, R. D. Dielectric resonators / R. D. Richtmyer // Journal of Applied Physics. – 1939. – V. 10. – P.391-398.
2. Sager, O. On eigenmodes and forced resonance-modes of dielectric spheres / O. Sager, F. Tisi// Proceedings of the IEEE. – 1968. – V. 56, № 9. – P. 1593-1594.
3. Parametry i metody rascheta dielektricheskikh rezonatorov i generatorov i filtrov na ikh osnove / L. V. Alekseichik, I. I. Brodulenko, N. G. Gavriliuk [i dr.]. – M.: Izd-vo ET, 1990. – 64 s.
4. Alekseichik, L. V. Modelirovanie vnosimykh poter dielektricheskikh rezonatorov v konstruktsiiakh filtrov sverkhvysokikh chastot / L. V. Alekseichik // Izvestiia Rossiiskoi akademii nauk. Seriia fizicheskaia. – 2018. – T. 82, № 8. – S. 1012-1016.
5. Alekseichik, L. V. Issledovanie dielektricheskikh SVCh rezonatorov v kachestve antennykh SVCh elementov / L. V. Alekseichik, V. M. Gevorkian, E. I. Kalugin // Sb. nauch. tr. MEI. – 1981. – № 528. – S. 31-40.
6. Long, S. A. The Resonant Cylindrical Dielectric Cavity Antenna / S. A. Long, M. W. McAllister, L. C. Shen // IEEE Transactions on Antennas and Propagation. – 1983. – V. 31, № 3. – P. 406–412.
7. Leung, K. W. State Key Laboratory of Millimeter Waves & Department of Electronic Engineering, City University of Hong Kong / K. W. Leung. – Presented to the IEEE LI Section Antenna and Propagation Society on Monday October 8th 2012. – 122 p.
8. Dielectric Resonator Antennas: Designs and Advances / D. Soren, R. Ghatak, R. K. Mishra, D. R. Poddar // Progress In Electromagnetics Research B. – 2014. –V. 60. – P. 195-213.
9. Maity, S. Slosed form expressions to find radiation patterns of rectangular dielectric resonator antennas for various modes / S. Maity, B. Gupta // IEEE Transactions on Antennas and Propagation. – 2014. – V. 62, № 12. – P. 6524–6527.
10. Malheiros-Silveira, G. N. Dielectric resonator nanoantenna coupled to metallic coplanar waveguide / G. N. Malheiros-Silveira, H. E. Hernandez-Figueroa // IEEE Photonics Journal. – 2015. – V. 7, №. 1. – P. 1–7.
11. Keyrouz, L. Dielectric Resonator Antennas: Basic Concepts, Design Guidelines, and Recent Developments at Millimeter-Wave Frequencies / L. Keyrouz, D. Caratelli // International Journal of Antennas and Propagation. – V. 2016. – 20 p. –DOI 10.1155/2016/6075680.
12. Alekseichik, L. V. Modelirovanie vozbuzhdeniia dielektricheskogo rezonatora polem ploskoi elektromagnitnoi volny / L. V. Alekseichik, A. A. Kurushin // Zhurnal radioelektroniki. – 2020. – № 11. – S. 6.
13. Alekseichik, L. V. Modelirovanie chastotnykh kharakteristik polosno-propuskaiushchego filtra mobilnoi radioreleinoi sviazi na dielektricheskikh rezonatorakh SVCh / L. V. Alekseichik, M. P. Zhokhova, G. A. Liubimova // Izvestiia Rossiiskoi akademii nauk. Seriia fizicheskaia. – 2020. – T. 84, № 2. – S. 154-156.
14. Alekseichik, L. V. Kompleksnoe modelirovanie v programme CSTSUITE / L. V. Alekseichik, A. A. Kurushin. –M.: SOLON Press, 2022. – 276 s.
15. Alekseichik, L. V. Modelirovanie dielektricheskikh rezonatorov so vzaimnoi sviaziu po rasprostraniaiushcheisia volne v volnovode / L. V. Alekseichik // Izvestiia Rossiiskoi akademii nauk. Seriia fizicheskaia. – 2022. – T. 86, № 9. – S. 1283-1287.
16. Lu, G. Modelirovanie i eksperimentalnye izmereniia mnogoluchevoi tsifrovoi fazirovannoi antennoi reshetki / G. Lu, P. N. Zakharov, A. F. Korolev // Izvestiia Rossiiskoi akademii nauk. Seriia fizicheskaia. – 2019. – T. 83, № 1. – S. 50-53.
17. Effektivnaia dobrotnost miniatiurnykh dielektricheskikh rezonatorov v ekranirovannykh liniiakh peredachi / V. M. Gevorkian, S. V. Vishniakov, Iu. A. Kazantsev, A. V. Shutov // Izvestiia Rossiiskoi akademii nauk. Seriia fizicheskaia. – 2022. – T. 86, № 9. – S. 1278-1282.
Загрузки
Опубликован
Выпуск
Раздел
Лицензия
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial» («Атрибуция — Некоммерческое использование») 4.0 Всемирная.
Статьи журнала «Вестник Донецкого университета. Серия 04. Технические науки» находятся в открытом доступе и распространяются в соответствии с условиями Лицензионного Договора с Донецким Государственным университетом, который бесплатно предоставляет авторам неограниченное распространение и самостоятельное архивирование.
