Введение
Глава 1 Обзор современного состояния вопросов проектирования антенных решетки СВЧ диапазона с электрическим сканированием луча на основе интегрированных излучающих элементов 16
1Л Введение 16
1.2 Классификация и элементная база антенн с электрическим сканированием луча 18 1.2.1 Классификация антенн и фазированных антенных решеток 18
L2.2 Фазовращатели, используемые в фазированных антенных решетках с электрическим сканированием 25
1.2.3 Излучатели фазированных антенных решеток СВЧ диапазона 28
1.3 Задачи и методы проектирования антенных решеток 35
1.3.1 Основные требования, предъявляемые к характеристикам антенн с электрическим сканированием луча 35
1.3.2 Методы проектирования ФАР с электрическим сканированием луча 41
1.3.3 Современные программные средства моделирования и проектирования ФАР 46 Выводы. Постановка задачи исследований. 50
Глава 2 Исследование эффекта ослепления в фазированных печатных дипольных антенных решетках 51
2.1.. Исследование эффекта ослепления в дипольных решетках на основе односторонних печатных структур 51
2.1.1. Функции Грина для односторонних печатных структур 52
2.1.2. Обобщение полученных результатов на бесконечную ФАР 56
2.1.3. Исследование эффекта ослепления в печатных дипольных решетках 58
2.2. Исследование слепых углов для печатных дипольных решеток на электрически плотных подложках, имеющих двустороннюю металлизацию 63
2.3. Исследование слепых углов для печатных дипольных решеток на электрически плотных подложках, имеющих одностороннюю металлизацию 73
Выводы по материалам 2 главы: 78
Глава 3 Упрощенные методы проектирования печатных антенн и разработка интегрированных антенных элементов на основе неоднородной щелевой линии (антенн Вивальди) 79
3.1 Метод проектирования неоднородной щелевой антенны на основе схемотехнического приближения 79
3.1.1. Оценка широкополосных свойств раскрыва излучателя в виде неоднородной щелевой линии 80
3.1.2 Определение коэффициентов чувствительности импедансных характеристик раскрыва к изменению с частотой электрических. параметров щелевой линии 86
ЗЛ.З Алгоритм оценки, широкополосности излучателя Вивальди исследование его точности 88
ЗЛ.4 Оценка широкополосных свойств антенны Вивальди миллиметрового диапазона на основе неоднородной линии типа Finline в волноводе 91
3.2 Исследование и разработка излучающего элемента Вивальди для интеграции с пленочным щелевым сегнетоэлектрическим фазовращателем 91
3.2.1 Исследование оптимальных соотношений для геометрических и электрофизических характеристик области моделирования и моделируемого излучателя. 99
3.2.2 Результаты моделирования элемента Вивальди для интегрированного излучателя ] 00
3.2.3 Верификация полученных результатов 103
3.3 Исследование решетки излучателей Вивальди 106
3.4 Метод проектирования многоэлементных последовательных микрополосковых антенных решеток на основе схемотехнического приближения 108
Выводы по материалам 3 главы: 121
Глава 4 Исследование характеристик и разработка интегральных элементов для активных дилольных ФАР 122
4.1. Моделирование и исследование характеристик печатного диполя на электрически плотной подложке 122
4.1.1 Исследование характеристик печатного диполя с расположением плеч на обеих сторонах подложки 122
4.1.2 Печатный диполь с расположением плеч на одной стороне подложки 129
4.1.3 Выбор базовой модели излучателя для реализации интегрированной пары излучатель —пленочный сегнетоэлектрический фазовращатель 133
4.2 Моделирование и исследование линейки печатных дипольных излучателей на электрически плотной подложке 136
4.3 Моделирование и исследование характеристик печатного дипольного излучателя, интегрированного с пленочным сегнетоэлектрическим фазовращателем и антенной решетки на основе таких излучателей . 139
4.3.1 Исследование характеристик интегрированного с фазовращателем печатного диполя 139
4.4 Антенная решетка из интегрированных элементов, сканирующая в обеих плоскостях 141
4.5 Высокостабильный СВЧ генератор для активных передающих антенных решеток 143 Выводы по материалам 4 главы 151
Глава 5 Экспериментальное исследование излучателей и антенных решеток 152
5,1 Разработка и экспериментальные исследования интегрированных дипольных излучателей 152 5Л.1 Измерение коэффициента усиления (GAIN) одиночного двустороннего диполя; 152
5Л.2 Исследование восьмиэлементной линейной фазированной решетки из двусторонних печатных диполей, интегрированных с пленочными сегнетоэлектрическими фазовращателями 156
5.1.2.1 Разработка распределительной системы для линейной ФАР 158
5.1.2.2 Результаты исследование линейки излучателей без фазовращателей 163
5.1.2.3 Экспериментальные исследования 8-ми элементной ФАР 164
5.1.2.4 Исследование сканирования главного лепестка диаграммы направленности линейной ФАР из восьми пар печатных диполей интегрированных с сегнетоэлектрическими фазовращателями 166
5.1,3 Исследование шестнадцатиэлементной линейной фазированной решетки из двусторонних печатных диполей, интегрированных с пленочными сегнетоэлектрическими фазовращателями 166
5.1.3.1 Экспериментальные исследования 16-ти элементной ФАР 169
5.1.3.2 Исследование сканирования главного лепестка диаграммы направленности линейной ФАР из шестнадцати печатных диполей, интегрированных с сегнетоэлектрическими фазовращателями 169
5.2 Разработка и экспериментальные исследования интегрированных излучателей Вивальди миллиметрового диапазона длин волн и фазированной антенной решетки на их основе 170
5.2,1 Экспериментальные исследования одиночного излучателя Вивальди для интеграции с пленочным щелевым еегнетоэлектричееким фазовращателем и распределительной системы 170
5.2.1.1 Проектирование и исследование одиночного излучателя на основе Fin-
Line 170
5 .2.1.2 Проектирование и экспериментальные исследования распределительной системы 173
5.2,2 Экспериментальные исследования линейки интегрированных излучателей Вивальди 180
Выводы по материалам 5 главы: 184
Заключение 1 86
Приложение 1. Алгоритм оценки полосы рабочих частот излучателя Вивальди по согласованию и по пропусканию 189
Приложение 2. Программа расчета коэффициентов чувствительности для щелевой линни диапазона 1-4 ГГц. 193
Приложение 3. Программа расчета коэффициентов чувствительности для линни Finline диапазона 25 - 37 ГГц. 200
Список литературы
