ВПЛИВ КОНСТРУКТИВНИХ РІШЕНЬ КОМПОНУВАННЯ ТА ПОХИБОК ВИГОТОВЛЕННЯ ЕЛЕМЕНТІВ ШИРОКОСМУГОВОЇ РУПОРНОЇ АНТЕНИ НА ЇЇ ТЕХНІЧНІ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Автор(и)

  • Олександр Анатолійович Нагорнюк Житомирський військовий інститут імені С. П. Корольова, Україна
  • Юрій Олександрович Колос Житомирський військовий інститут імені С. П. Корольова, Україна

DOI:

https://doi.org/10.46972/2076-1546.2019.17.09

Ключові слова:

двогребенева рупорна антена, широкосмуговість, моделювання, компонування, похибки, хвилевід, характеристика, параметр, допуск

Анотація

У статті подано результати дослідження основних варіантів компонування двогребеневої рупорної антени, які відрізняються способами кріплення елементів: болтове з’єднання (заклепки) та паяння (зварювання). Проаналізовано вплив неточностей виготовлення окремих елементів антени (похибки геометричних розмірів хвилеводу і розкриву рупора, похибки розміщення провідника живлення, відмінності діелектричної проникності ізолювального матеріалу від розрахованої тощо) і в їх з’єднанні між собою (ширина щілин між пластинами розкриву рупора, відстань між гребенями в точці збудження) на основні характеристики антени (коефіцієнт стоячої хвилі за напругою, коефіцієнт підсилення, діаграма спрямованості). Дослідження проводилися з використанням програмних середовищ автоматизованого проєктування, моделювання та оптимізації тривимірних електромагнітних систем ANTENNA MAGUS та CST STUDIO SUITE. Встановлено, що в разі однакової точності виготовлення елементів широкосмугової рупорної антени розглянуті варіанти компонування забезпечують близькі за значенням технічні характеристики. Дослідження похибок виготовлення елементів антени та їх з’єднання між собою показали, що найбільший вплив на характеристики антени мають поздовжні розміри хвилеводу, відстань між гребенями в точці збудження, місце розміщення та діаметр провідника живлення, а також діелектричні характеристики ізолювального матеріалу. Встановлено, що зміна окремих розмірів антени на 10% може призводити до суттєвого погіршення її узгодженості. Обґрунтовано систему допусків на розміри та з’єднання елементів антени, дотримання яких забезпечить відповідність характеристик виготовленого зразка отриманим у процесі моделювання та оптимізації з використанням спеціалізованих програмних засобів.

Біографії авторів

Олександр Анатолійович Нагорнюк, Житомирський військовий інститут імені С. П. Корольова

O. A. Nahorniuk

Юрій Олександрович Колос, Житомирський військовий інститут імені С. П. Корольова

Y. O. Kolos

Посилання

Manoilov, V. P., Pavliuk, V. V., & Stavisiuk, R. L. (2016). Shyrokosmuhovi ruporni anteny zi skladnoiu formoiu poperechnoho pererizu [Broadband horn antennas with complex cross-sectional shape]. Zhytomyr [in Ukrainian].

Jacobs, D., Odendaal, J. W., & Joubert J. (2009). An Improved Design for a 1–18 GHz Double-Ridged Guide Horn Antenna. Pretoria. https://doi.org/10.1109/tap.2012.2207043

Kuroptev, P. D., Leviakov, V. V, & Fateev, A. V. (2016). Shirokopolosnaia rupornaia antenna diapazona 0,8–30 GGts [Broadband horn antenna 0.8–30 GHz]. Elektronika, izmeritel'naia tekhnika, radiotekhnika i sviaz'. Doklady TUSURa [Electronics, measuring equipment, radio engineering and communications. TUSUR reports], 19 (2), 23–27 [in Russian].

Bruns, S. (2003). Analysis and Simulation of a 1–18 GHz Broadband Double-Ridged Horn Antenna. IEEE TRANS. ON EC, 45 (1), 55–60. https://doi.org/10.1109/temc.2002.808022

Galvan-Tejada, G. M., Peyrot-Solis, M. A., & Aguliar, H. J. (2015). Ultra Wideband Antennas: Design, Methodologies, and Performance. CRC Press. https://doi.org/10.1201/b18624

Azimi, M. A., Arazm, F., & Mohassel, J. R. (2007). Design and optimization of a new 1–18 GHz double ridged guide horn antenna. Journal of Electromagnetic Wave and Applications, 21 (4), 501–506. https://doi.org/10.1163/156939307780616810

Jarvis, D. A., & Rao, T. C. (2000). Design of double-ridged rectangular wave guide of arbitrary aspect ratio and ridge height. Microw. Antenna Propagat. IEE Proc, 147, 31–34. https://doi.org/10.1049/ip-map:20000013

Dubrovka, F. F., Yena, G. A., Stepanenko, P. Y., Tereschenko, V. M. (2003). Ultra wideband double ridged horn with rectangular aperture. In International Conference on Antenna Theory and Techniques, (pp. 590–593). Sevastopol. https://doi.org/10.1109/icatt.2003.1238812

Dubrovka, F. F., & Sushko, O. Yu. (2010). Ultrashyrokosmuhova ruporna antena diapazonu chastot 1−20 HHts z nyzkym rivnem bichnoho vyprominiuvannia [Ultra-wide horn antenna 1–20 GHz with low side radiation]. Visnyk Nats. tekhn. un-tu Ukrainy “KPI”. Seriia – Radiotekhnika. Radioaparatobuduvannia [Bulletin of the National Technical University of Ukraine "KPI". Series – Radio Engineering. Radio engineering], 41, 68−73. Kyiv [in Ukrainian]. https://doi.org/10.20535/radap.2018.75

Majumdar, B., Baer, D., & Chakraborty, S. et al. (2016). Additive manufacturing of a dual-ridged horn antenna. Progress in electromagnetics research letters, 9, 109–114. Sydney. https://doi.org/10.2528/pierl16021503

CST STUDIO SUITE Electromagnetic and Multiphysics Simulation Software. (n.d.). Retrieved from https://www.cst.com/products/csts2

Antenna Magus. The leading antenna design tool. (n.d.). Retrieved from www.antennamagus.com

##submission.downloads##

Опубліковано

2019-12-30

Як цитувати

Нагорнюк, О. А., & Колос, Ю. О. (2019). ВПЛИВ КОНСТРУКТИВНИХ РІШЕНЬ КОМПОНУВАННЯ ТА ПОХИБОК ВИГОТОВЛЕННЯ ЕЛЕМЕНТІВ ШИРОКОСМУГОВОЇ РУПОРНОЇ АНТЕНИ НА ЇЇ ТЕХНІЧНІ ХАРАКТЕРИСТИКИ. ПРОБЛЕМИ СТВОРЕННЯ, ВИПРОБУВАННЯ, ЗАСТОСУВАННЯ ТА ЕКСПЛУАТАЦІЇ СКЛАДНИХ ІНФОРМАЦІЙНИХ СИСТЕМ, (17), 98–109. https://doi.org/10.46972/2076-1546.2019.17.09