Удосконалена методика розрахунку антени у виглядi вiдкритого кiнця прямокутного хвилеводу з частковим дiелектричним заповненням та штирем збудження

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorАртюшин, Л. М.
dc.contributor.authorКолос, Ю. О.
dc.contributor.authorКаращук, Н. М.
dc.contributor.authorАвсiєвич, Р. О.
dc.contributor.authorКоваль, Д. В.
dc.date.accessioned2022-02-16T11:11:14Z
dc.date.available2022-02-16T11:11:14Z
dc.date.issued2020
dc.description.abstractenAn improved methodology for calculating an antenna in the form of the open end of a rectangular waveguide with partial dielectric filling (PDF) and an excitation pin is introduced. An improvement in the antenna calculation method is provided by simultaneously taking into account the effective dielectric constant of a partial dielectric filling, changing the dimensions of the excitation pin and its displacement relative to the waveguide axis to reduce the geometric dimensions of the waveguide cross section and antenna matching in a certain frequency band enhancement. With this purpose, the value of the effective dielectric constant can be found through the intrinsic transverse vector functions of the hollow waveguide. In particular, the method provides an improved equation (9) to calculate the normalized conductivity of a coaxial waveguide transition from the side of a rectangular waveguide, which allows matching the excitation pin with the coaxial power line by determining (optimizing) its size and position in the waveguide. The obtained formula is used for normalized shunt conduction introduced by a resistance-loaded pin z1 and z2, which may be applied in various certain cases when changing the nature of the load resistances z1 and z2 when calculating and designing other antennas and elements of microwave technology. The graphs of the dependences of the voltage standing wave ratio (VSWR) on the frequency for different radius, length of the excitation pin and its displacement relative to the axis of the rectangular waveguide are presented. With the optimal size and position of the excitation pin, the antenna matching in a certain frequency band is improved (the VSWR is reduced to a level not exceeding 1.18 in the 6-8 GHz frequency band). Also, the use of PDF allows to reduce the geometric dimensions of the cross section of the waveguide (up to 61% or more) without changing the electric size (for the 6–8GHz frequency band the cross-sectional size of a rectangular waveguide for a wave H10 is 23×10mm at a relative dielectric constant of plates thick cx = 6 mm, which equals to er = 1, 9). The chart of normalized antenna patterns in the E and H planes are presented. The reliability and validity of the results obtained is ensured by the convergence of the calculation results under boundary conditions with known results and the convergence of the formulas obtained in units of measurement.uk
dc.description.abstractruПредставлено усовершенствованную методику расчета антенны в виде открытого конца прямоугольного волновода с частичным диэлектрическим заполнением (ЧДЗ) и штырем возбуждения. Усовершенствование методики расчета антенны заключается в одновременном учете эффективной диэлектрической проницаемости частичного диэлектрического заполнения, изменения размеров штыря возбуждения и его смещение относительно оси волновода для уменьшения геометрических размеров поперечного сечения волновода и улучшения согласования антенны в определенной полосе частот. С этой целью значение эффективной диэлектрической проницаемости находится через собственные поперечные векторные функции полого волновода. В методике в частности приводится усовершенствованное выражение (9) для расчета нормируемой проводимости коаксиально-волноводного перехода со стороны прямоугольного волновода, которое позволяет обеспечить согласование штыря возбуждения с коаксиальной линией питания путем определения (оптимизации) его размеров и положения в волноводе. Используется полученная формула для нормированной шунтирующей проводимости, вносимой штырем, нагруженным на сопротивления z1 и z2, которая может быть применена в различных частных случаях при изменении характера сопротивлений нагрузок z1 и z2 при расчете и проектировании других антенн и элементов техники сверхвысоких частот. Представлены графики зависимостей коэффициента стоячей волны по напряжению (КСВН) от частоты при различных радиусе, длине штыря возбуждения и его смещении относительно оси прямоугольного волновода. При оптимальных размерах и положении штыря возбуждения улучшено согласование антенны в определенной полосе частот (уменьшен КСВН до уровня, не превышающего 1,18 в полосе частот 6–8 ГГц). Также применение ЧДЗ позволяет уменьшать геометрические размеры поперечного сечения волновода (до 61% и более) без изменения электрического размера (для полосы частот 6–8 ГГц размер поперечного сечения прямоугольного волновода для волны типа H10 составляет 23×10мм при относительной диэлектрической проницаемости пластин толщиной cx = 6 мм, которая равна er = 1, 9). Представлены графики нормированных диаграмм направленности антенны в плоскостях Е и Н. Достоверность и обоснованность полученных результатов обеспечивается сходимостью результатов расчета при граничных условиях с известными результатами и сходимостью полученных формул по единицам измерения.uk
dc.description.abstractukПредставлено удосконалену методику розрахунку антени у виглядi вiдкритого кiнця прямокутного хвилеводу з частковим дiелектричним заповненням (ЧДЗ) та штирем збудження. Удосконалення методики розрахунку антени полягає в одночасному врахуваннi ефективної дiелектричної проникностi часткового дiелектричного заповнення, змiни розмiрiв штиря збудження та його змiщення вiдносно осi хвилеводу для зменшення геометричних розмiрiв поперечного перетину хвилеводу та покращення узгодження антени у визначенiй смузi частот. З цiєю метою значення ефективної дiелектричної проникностi знаходиться через власнi поперечнi векторнi функцiї порожнистого хвилеводу. В методицi зокрема наводиться удосконалений вираз (9) для розрахунку нормованої провiдностi коаксiально-хвилеводного переходу зi сторони прямокутного хвилеводу, який дозволяє забезпечити узгодження штиря збудження з коаксiальною лiнiєю живлення шляхом визначення (оптимiзацiї) його розмiрiв та положення у хвилеводi. Використовується отримана формула для нормованої шунтуючої провiдностi, що вноситься штирем, навантаженим на опори z1 та z2, яка може бути застосована в рiзних часткових випадках за змiни характеру опорiв навантажень z1 та z2 при розрахунку та проектуваннi iнших антен i елементiв технiки надвисоких частот. Представленi графiки залежностей коефiцiєнта стоячої хвилi за напругою (КСХН) вiд частоти за рiзних радiусу, довжини штиря збудження та його змiщення вiдносно осi прямокутного хвилеводу. За оптимальних розмiрiв та положення штиря збудження покращено узгодження антени у визначенiй смузi частот (зменшено КСХН до рiвня, що не перевищує 1,18 у смузi частот 6–8 ГГц). Також застосування ЧДЗ дозволяє зменшувати геометричнi розмiри поперечного перетину хвилеводу (до 61% i бiльше) за його незмiнного електричного розмiру (для смуги частот 6–8 ГГц розмiр поперечного перетину прямокутного хвилеводу для хвилi типуH10 складає 23×10мм за вiдносної дiелектричної проникностi пластин товщиною cx = 6 мм, яка дорiвнює er = 1, 9). Наводяться графiки нормованих дiаграм спрямованостi антени в площинах Е та Н. Достовiрнiсть та обґрунтованiсть отриманих результатiв забезпечується збiжнiстю результатiв розрахунку за граничних умов iз вiдомими результатами та збiжнiстю отриманих формул за одиницями вимiрювання.uk
dc.format.pagerangeС. 5-13uk
dc.identifier.citationУдосконалена методика розрахунку антени у виглядi вiдкритого кiнця прямокутного хвилеводу з частковим дiелектричним заповненням та штирем збудження / Артюшин Л. М., Колос Ю. О., Каращук Н. М., Авсiєвич Р. О., Коваль Д. В. // Вісник НТУУ «КПІ». Радіотехніка, радіоапаратобудування : збірник наукових праць. – 2020. – Вип. 82. – С. 5-13. – Бібліогр.: 24 назв.uk
dc.identifier.doihttps://doi.org/10.20535/RADAP.2020.82.5-13
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/46536
dc.language.isoukuk
dc.publisherКПІ ім. Ігоря Сікорськогоuk
dc.publisher.placeКиївuk
dc.sourceВісник НТУУ «КПІ». Радіотехніка, радіоапаратобудування: збірник наукових праць, Вип. 82uk
dc.subjectпрямокутний хвилевiдuk
dc.subjectчасткове дiелектричне заповненняuk
dc.subjectштир збудженняuk
dc.subjectкоефiцiєнт стоячої хвилi за напругоюuk
dc.subjectузгодженняuk
dc.subjectкоаксiально-хвилеводний перехiдuk
dc.subjectrectangular waveguideuk
dc.subjectpartial dielectric fillinguk
dc.subjectexcitation pinuk
dc.subjectvoltage standing wave ratiouk
dc.subjectmatchinguk
dc.subjectcoaxial waveguide transitionuk
dc.subject.udc538.36.08uk
dc.titleУдосконалена методика розрахунку антени у виглядi вiдкритого кiнця прямокутного хвилеводу з частковим дiелектричним заповненням та штирем збудженняuk
dc.typeArticleuk

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
VKPIRR-2020_82_5-13.pdf
Розмір:
833.72 KB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Опис:
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
9.01 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Вісник НТУУ «КПІ». Радіотехніка, радіоапаратобудування : збірник наукових праць, Вип. 82