RU168082U1 - Integrated Lens Antenna - Google Patents

Integrated Lens Antenna Download PDF

Info

Publication number
RU168082U1
RU168082U1 RU2016136889U RU2016136889U RU168082U1 RU 168082 U1 RU168082 U1 RU 168082U1 RU 2016136889 U RU2016136889 U RU 2016136889U RU 2016136889 U RU2016136889 U RU 2016136889U RU 168082 U1 RU168082 U1 RU 168082U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
lens
antenna
dielectric
mesoscale
particles
Prior art date
Application number
RU2016136889U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Игорь Владиленович Минин
Олег Владиленович Минин
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский государственный университет геосистем и технологий" (СГУГиТ)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский государственный университет геосистем и технологий" (СГУГиТ) filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский государственный университет геосистем и технологий" (СГУГиТ)
Priority to RU2016136889U priority Critical patent/RU168082U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU168082U1 publication Critical patent/RU168082U1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q13/00Waveguide horns or mouths; Slot antennas; Leaky-waveguide antennas; Equivalent structures causing radiation along the transmission path of a guided wave

Landscapes

  • Aerials With Secondary Devices (AREA)

Abstract

Полезная модель относится к области радиотехники, в частности к антенной технике, и предназначено для использования в антенных устройствах миллиметрового и терагерцового диапазонов длин волн. Задачей настоящей полезной модели является создание интегрированной линзовой антенны с высокой чувствительностью к приему падающего излучения. Указанная задача решена благодаря тому, что в интегрированной линзовой антенне, содержащей диэлектрическую линзу и не менее одного рупорного антенного элемента, установленного на поверхности диэлектрической линзы, новым является то, что на торце каждого рупора, расположенного в противоположной стороне от линзы, размещается устройство формирования фотонных струй в виде мезомасштабных диэлектрических частиц, с характерным размером не менее λ/2, формирующих и направляющих фотонные струи на приемник электромагнитного излучения, где λ длина волны излучения в свободном пространстве и коэффициентом преломления диэлектрического материала, лежащего в диапазоне от 1.2 до 2. При этом мезомасштабные частицы могут быть выполнены в виде кубика. При этом мезомасштабные частицы могут быть выполнены в виде сферы. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.The utility model relates to the field of radio engineering, in particular to antenna technology, and is intended for use in antenna devices of the millimeter and terahertz wavelength ranges. The objective of this utility model is to create an integrated lens antenna with high sensitivity to receive incident radiation. This problem is solved due to the fact that in the integrated lens antenna containing a dielectric lens and at least one horn antenna element mounted on the surface of the dielectric lens, a photon forming device is placed at the end of each horn located on the opposite side of the lens jets in the form of mesoscale dielectric particles with a characteristic size of at least λ / 2, forming and directing photon jets to an electromagnetic radiation receiver, where λ is radiation waves in free space and the refractive index of a dielectric material lying in the range from 1.2 to 2. In this case, mesoscale particles can be made in the form of a cube. In this case, mesoscale particles can be made in the form of a sphere. 2 s.p. f-ly, 3 ill.

Description

Полезная модель относится к области радиотехники, в частности к антенной технике, и предназначено для использования в антенных устройствах миллиметрового и терагерцового диапазонов длин волн.The utility model relates to the field of radio engineering, in particular to antenna technology, and is intended for use in antenna devices of the millimeter and terahertz wavelength ranges.

В настоящее время интенсивно осваивается электромагнитный диапазон длин волн, включая миллиметровый, терагерцовый (0.1-10 ТГц). Развитие и освоение этого диапазона стимулировано как вследствие расширения технологий, так и благодаря перспективам использования его для фундаментальных и прикладных исследований, например, для интроскопии объектов, включая неинвазивную медицинскую диагностику (выявление новообразований и патологий под кожей, стоматология, хирургия и др.) и системы безопасности (обнаружение скрытого под одеждой оружия, взрывчатки и др.), в астрофизических исследованиях, видения в оптически непрозрачных средах и т.д. При этом с возрастанием требований к скорости передачи данных и увеличения пространственного разрешения использование более высоких частотных диапазонов становится все более перспективным.Currently, the electromagnetic wavelength range, including millimeter, terahertz (0.1-10 THz), is being intensively mastered. The development and development of this range is stimulated both due to the expansion of technologies and due to the prospects of using it for fundamental and applied research, for example, for introscopy of objects, including non-invasive medical diagnostics (detection of neoplasms and pathologies under the skin, dentistry, surgery, etc.) and systems safety (detection of weapons, explosives, etc. hidden under clothing), in astrophysical studies, vision in optically opaque environments, etc. At the same time, with increasing requirements for data transfer rates and increasing spatial resolution, the use of higher frequency ranges is becoming increasingly promising.

Для этих и других применений используются интегрированные линзовые антенны. В таких антеннах первичные антенные элементы установлены непосредственно на поверхности диэлектрической линзы, расположенной вблизи ее фокальной поверхности. Расположение антенных элементов на поверхности диэлектрической линзы приводит к уменьшению электрической длины волны при распространении в теле линзы тем большему, чем больше значение диэлектрической проницаемости линзы.Integrated lens antennas are used for these and other applications. In such antennas, the primary antenna elements are mounted directly on the surface of the dielectric lens located near its focal surface. The location of the antenna elements on the surface of the dielectric lens leads to a decrease in the electric wavelength during propagation in the lens body the larger, the greater the value of the dielectric constant of the lens.

За счет этого обеспечивается миниатюризация самих антенных элементов и возможность их расположения на небольших расстояниях друг от друга. Таким образом, требуемая площадь антенной решетки значительно меньше, чем для антенн другого типа, в которых антенные элементы и основное фокусирующее устройство (зеркало или линза) разнесены друг от друга.This ensures the miniaturization of the antenna elements themselves and the possibility of their location at small distances from each other. Thus, the required area of the antenna array is much smaller than for antennas of a different type, in which the antenna elements and the main focusing device (mirror or lens) are spaced from each other.

С другой стороны, возможность близкого расположения антенных элементов обеспечивает небольшое угловое расстояние между основными лучами при сканировании. Таким образом, становится возможным разработка сканирующих антенн с достаточно большим перекрытием лучей при сканировании и, как следствие, обеспечением сканирования в некотором непрерывном секторе углов, превышающем ширину луча антенны.On the other hand, the proximity of the antenna elements provides a small angular distance between the main rays during scanning. Thus, it becomes possible to develop scanning antennas with a sufficiently large overlap of the rays during scanning and, as a result, ensuring scanning in a certain continuous sector of angles exceeding the beam width of the antenna.

Известны сканирующие интегрированные линзовые антенны, в которых первичные антенные элементы реализованы на планарных структурах, таких как высокочастотные печатные и керамические платы, различные полупроводниковые микросхемы. Однако в таких антеннах крайне трудно провести оптимизацию характеристик антенных элементов для обеспечения максимально эффективного приема сигнала с поверхности линзы. Кроме того, потери в планарной структуре и/или в электрических соединениях микросхем достаточно велики, что уменьшает эффективность приема падающего излучения и уменьшается коэффициент усиления интегральной антенны.Scanning integrated lens antennas are known in which primary antenna elements are implemented on planar structures, such as high-frequency printed and ceramic boards, various semiconductor microcircuits. However, in such antennas it is extremely difficult to optimize the characteristics of the antenna elements to ensure the most efficient signal reception from the lens surface. In addition, the losses in the planar structure and / or in the electrical connections of the microcircuits are quite large, which reduces the efficiency of receiving incident radiation and decreases the gain of the integrated antenna.

Апертурная антенна с электронным сканированием рассмотрена в патенте США №6034641 "Antenna device". Представленная антенна содержит набор антенных элементов для приема сигнала. Для формирования узкого луча диаграммы направленности могут использоваться как линзовые антенны, так и зеркальные антенны с вынесенными первичными антенными элементами. Решетка антенных элементов реализована на диэлектрической плате и расположена в фокусе основного зеркала или линзы. Использование дешевой в массовом производстве диэлектрической платы для изготовления первичных антенных элементов позволяет уменьшить стоимость антенны.An electronically scanning aperture antenna is disclosed in US Pat. No. 6,034,641 to Antenna device. The presented antenna contains a set of antenna elements for receiving a signal. Both lens antennas and mirror antennas with remote primary antenna elements can be used to form a narrow beam of the radiation pattern. The array of antenna elements is implemented on a dielectric board and is located in the focus of the main mirror or lens. The use of a dielectric board cheap in mass production for the manufacture of primary antenna elements can reduce the cost of the antenna.

Рассмотренная конфигурация также обладает всеми описанными выше недостатками (большие габариты, большими потерями энергии падающего излучения), присущими антеннам с первичными антенными элементами, реализованными отдельно от основного зеркала или линзы. Устранение данных недостатков возможно при использовании предложенных интегрированных линзовых антенн.The considered configuration also has all the disadvantages described above (large dimensions, large losses of incident radiation energy) inherent in antennas with primary antenna elements, implemented separately from the main mirror or lens. The elimination of these shortcomings is possible using the proposed integrated lens antennas.

Интегрированные линзовые антенны могут применяться для создания направленных антенн с широким спектром характеристик. Первые научные работы и патенты по направленным интегрированным линзовым антеннам относятся к 90-м годам 20-го века (например, «Hybrid antenna including a dielectric lens and planar feed», US Patent 5,706,017, issued January 6, 1998; D.F. Filipovic, S.S. Gearhart, and G.M. Rebeiz, «Double-Slot Antennas on Extended Hemispherical and Elliptical Silicon Dielectric Lenses» // IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques, Vol. 41, No. 10, October 1993; T.H. Buttgenbach «An Improved Solution for Integrated Array Optics in Quasi-Optical mm and Submm Receivers: the Hybrid Antenna» // IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques, Vol. 41, No. 10, October 1993).Integrated lens antennas can be used to create directional antennas with a wide range of characteristics. The first scientific papers and patents on directional integrated lens antennas date back to the 90s of the 20th century (for example, Hybrid antenna including a dielectric lens and planar feed, US Patent 5,706,017, issued January 6, 1998; DF Filipovic, SS Gearhart , and GM Rebeiz, “Double-Slot Antennas on Extended Hemispherical and Elliptical Silicon Dielectric Lenses” // IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques, Vol. 41, No. 10, October 1993; TH Buttgenbach “An Improved Solution for Integrated Array Optics in Quasi-Optical mm and Submm Receivers: the Hybrid Antenna "// IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques, Vol. 41, No. 10, October 1993).

В патенте США №6590544 "Dielectric lens assembly for a feed antenna" раскрыт вариант интегрированной линзовой антенны с планарными антенными элементами, расположенными на линзе с многослойным цилиндрическим продолжением. Такая конфигурация позволяет использовать щелевые и спиральные антенные элементы. Однако эффективность таких планарных первичных антенных элементов низка и их габариты велики.US Pat. No. 6,590,544, "Dielectric lens assembly for a feed antenna", discloses a variant of an integrated lens antenna with planar antenna elements located on a lens with a multilayer cylindrical extension. This configuration allows the use of slotted and helical antenna elements. However, the effectiveness of such planar primary antenna elements is low and their dimensions are large.

В патенте США №7683844 "Mm-wave scanning antenna" раскрыт еще один вариант интегрированной линзовой антенны, в котором первичные антенные элементы реализованы на полупроводниковой микросхеме.In US patent No. 7683844 "Mm-wave scanning antenna" disclosed another version of an integrated lens antenna, in which the primary antenna elements are implemented on a semiconductor chip.

Однако реализация антенных элементов на полупроводниковой подложке со сравнительно большим уровнем потерь приводит к небольшой эффективности приема излучения.However, the implementation of antenna elements on a semiconductor substrate with a relatively high level of losses leads to a small efficiency of radiation reception.

Еще один вариант интегрированной линзовой антенны раскрыт в патентной заявке PCT/RU 2011/000371 "Electronically Beam Steerable Antenna Device". В указанной заявке раскрыта линзовая антенна с электронным сканированием луча, содержащая диэлектрическую линзу, антенные элементы и систему переключения, выполненную с возможностью подачи сигнала по меньшей мере на один из антенных элементов.Another embodiment of an integrated lens antenna is disclosed in patent application PCT / RU 2011/000371 "Electronically Beam Steerable Antenna Device". The application discloses a lens antenna with electron beam scanning, comprising a dielectric lens, antenna elements and a switching system configured to supply a signal to at least one of the antenna elements.

В данном варианте первичные антенные элементы реализованы на диэлектрической плате (например, печатной или керамической), которая может быть изготовлена в массовой партии с помощью стандартных широко распространенных технологий.In this embodiment, the primary antenna elements are implemented on a dielectric board (for example, printed or ceramic), which can be made in bulk using standard widespread technologies.

Основной недостаток изобретения, рассматриваемого в патентной заявке PCT/RU 2011/000371 "Electronically Beam Steerable Antenna Device", заключается в больших потерях излучения в первичных антенных элементов.The main disadvantage of the invention considered in patent application PCT / RU 2011/000371 "Electronically Beam Steerable Antenna Device", is the large radiation loss in the primary antenna elements.

В качестве прототипа выбрана линзовая антенна по патенту РФ №2494506 «Линзовая антенна с электронным сканированием луча», содержащая диэлектрическую линзу, антенные элементы, выполненные в виде рупорных антенн, установленных на поверхности диэлектрической линзы.As a prototype, the lens antenna of the RF patent No. 2494506 “Lens antenna with electronic scanning of the beam” containing a dielectric lens, antenna elements made in the form of horn antennas mounted on the surface of the dielectric lens was selected.

Выполнение антенных элементов в виде рупорных антенных элементов, установленных на поверхности диэлектрической линзы, позволяет уменьшить потери излучения в антенных элементах, по сравнению с аналогами. Но для современных применений необходимы более эффективные первичные антенные элементы с повышенной чувствительностью к приему падающего излучения.The implementation of the antenna elements in the form of horn antenna elements mounted on the surface of the dielectric lens, allows to reduce the radiation loss in the antenna elements, in comparison with analogues. But for modern applications, more efficient primary antenna elements with increased sensitivity to incident radiation are needed.

Таким образом, задачей настоящей полезной модели является создание интегрированной линзовой антенны с высокой чувствительностью к приему падающего излучения.Thus, the objective of this utility model is to create an integrated lens antenna with high sensitivity to receive incident radiation.

Указанная задача решена благодаря тому, что в интегрированной линзовой антенне, содержащей диэлектрическую линзу и не менее одного рупорного антенного элемента, установленного на поверхности диэлектрической линзы, новым является то, что, на торце каждого рупора, расположенного в противоположной стороне от линзы, размещается устройство формирования фотонных струй в виде мезомасштабных диэлектрических частиц, с характерным размером не менее λ/2, формирующих и направляющих фотонные струи на приемник электромагнитного излучения, где λ длина волны излучения в свободном пространстве и коэффициентом преломления диэлектрического материала, лежащего в диапазоне от 1.2 до 2. При этом мезомасштабные частицы могут быть выполнены в виде кубика. При этом мезомасштабные частицы могут быть выполнены в виде сферы.This problem is solved due to the fact that in the integrated lens antenna containing a dielectric lens and at least one horn antenna element mounted on the surface of the dielectric lens, a forming device is placed at the end of each horn located on the opposite side of the lens photon jets in the form of mesoscale dielectric particles with a characteristic size of at least λ / 2, forming and directing photon jets to an electromagnetic radiation receiver, where λ for radiation at a wave in free space and the refractive coefficient of dielectric material lying in the range from 1.2 to 2. Thus mesoscale particles may be formed as a cube. In this case, mesoscale particles can be made in the form of a sphere.

Выполнение рупорных антенных элементов, установленных на поверхности диэлектрической линзы, на торце рупора расположенного в противоположной стороне от линзы размещается устройство формирования фотонных струй в виде мезомасштабных диэлектрических частиц, с характерным размером не менее λ/2, формирующих и направляющий фотонные струи на приемник электромагнитного излучения, где λ длина волны излучения в свободном пространстве и коэффициентом преломления диэлектрического материала лежащего в диапазоне от 1.2 до 2, обеспечивает технический результат в виде увеличения чувствительности интегральной линзовой антенны по сравнению с известными интегральными линзовыми антеннами. При этом рупорные антенные элементы могут иметь прямоугольный или круглый раскрыв.The implementation of the horn antenna elements mounted on the surface of the dielectric lens, on the end of the horn located on the opposite side of the lens, there is a device for forming photonic jets in the form of mesoscale dielectric particles with a characteristic size of at least λ / 2, forming and directing photonic jets to the electromagnetic radiation receiver, where λ is the radiation wavelength in free space and the refractive index of the dielectric material lying in the range from 1.2 to 2, provides technical this result in the form of an increase in the sensitivity of the integrated lens antenna compared to the known integrated lens antenna. In this case, the horn antenna elements may have a rectangular or round aperture.

На фиг. 1 показана интегрированная линзовая антенна с рупорным антенным элементом и с устройством формирования фотонной струи в виде сферы.In FIG. 1 shows an integrated lens antenna with a horn antenna element and with a photon stream forming device in the form of a sphere.

На фиг. 2 показана интегрированная линзовая антенна с рупорным антенным элементом и с устройством формирования фотонной струи в виде кубика.In FIG. 2 shows an integrated lens antenna with a horn antenna element and a photonic jet forming device in the form of a cube.

На фиг. 3 показаны результаты экспериментального исследования распределения интенсивности поля на выходе прямоугольного рупора на частоте 125 ГГц для двух поляризаций с и без устройства формирования фотонной струи. Исследования проводились для характерных размеров устройства формирования фотонной струи равных длине волны используемого излучения и коэффициента преломления материала устройства равного 1.46.In FIG. Figure 3 shows the results of an experimental study of the distribution of the field intensity at the output of a rectangular horn at a frequency of 125 GHz for two polarizations with and without a photon jet formation device. Studies were carried out for the characteristic dimensions of the photon jet forming device equal to the wavelength of the radiation used and the refractive index of the device material equal to 1.46.

На фиг. 1-3 обозначено: 1 - направление падения излучения на диэлектрическую линзу 2; 3 - первичный антенный элемент; 4 - устройство формирования фотонной струи в виде мезомасштабных диэлектрических частиц; 5 - формируемая фотонная струя; 6 -приемное устройство.In FIG. 1-3 indicated: 1 - the direction of incidence of the radiation on the dielectric lens 2; 3 - primary antenna element; 4 - a device for forming a photon stream in the form of mesoscale dielectric particles; 5 - formed photon stream; 6-receiving device.

Заявляемое устройство работает следующим образом.The inventive device operates as follows.

Падающее электромагнитное излучение 1 миллиметрового или терагерцового диапазона длин волн освещает диэлектрическую линзу 2, которая фокусирует это излучение на своей поверхности, на которой размещены первичные антенные элементы в виде рупорных антенн 3. Далее это излучение концентрируется и направляется устройством формирования фотонной струи 4 на приемном устройстве 6.The incident electromagnetic radiation of 1 millimeter or terahertz wavelength range illuminates the dielectric lens 2, which focuses this radiation on its surface, on which the primary antenna elements in the form of horn antennas are placed 3. Next, this radiation is concentrated and directed by the photon stream forming device 4 on the receiving device 6 .

Устройства формирования фотонной струи 4 расположенные непосредственно на выходе рупорной антенны 3 позволяют более эффективно собрать и направить электромагнитное излучение на приемный элемент, уменьшить размеры приемного элемента, уменьшить шум и повысить чувствительность приемного элемента.The photon stream forming devices 4 located directly at the output of the horn antenna 3 allow more efficient to collect and direct electromagnetic radiation to the receiving element, reduce the size of the receiving element, reduce noise and increase the sensitivity of the receiving element.

Фотонная струя 5 (Chen Ζ., Taflove Α., Backman V. Photonic nanojet enhancement of backscattering of light by nanoparticles: a potential novel visiblelight ultramicroscopy technique // Optics Express, 12, №7, pp. 1214-1220, 2004; И.В. Минин, O.B. Минин Квазиоптика: современные тенденции развития - Новосибирск: СГУГиТ, 2015, 163 с.) возникает в области теневой поверхности диэлектрических частиц, непосредственно у границы раздела диэлектрик - внешняя среда и характеризуется сильной пространственной локализацией и высокой интенсивностью электромагнитного поля в области фокусировки, при этом достижимо пространственное разрешение ниже дифракционного предела.Photon Jet 5 (Chen Ζ., Taflove Α., Backman V. Photonic nanojet enhancement of backscattering of light by nanoparticles: a potential novel visiblelight ultramicroscopy technique // Optics Express, 12, No. 7, pp. 1214-1220, 2004; and .V. Minin, OB Minin Quasi-optics: current development trends - Novosibirsk: SGUGiT, 2015, 163 pp.) Arises in the region of the shadow surface of dielectric particles, directly at the interface between the insulator - the external environment and is characterized by strong spatial localization and high electromagnetic field intensity focus area, with achievable spatial resolution below the diffraction national limit.

Достоинством устройства 4 является возможность фокусировки электромагнитного излучения на приемное устройство 6 с размерами порядка λ/3 непосредственно за устройством формирующего фотонную струю.The advantage of the device 4 is the ability to focus electromagnetic radiation on the receiving device 6 with dimensions of the order of λ / 3 directly behind the device forming the photon stream.

В результате проведенных исследований было установлено, что локализация поля типа «фотонная струя» у кубика начинается с размера грани 0.5 длины волны используемого излучения. В то время как у сферы при таком диаметре на одной поляризации локализация поля еще не выделена. При этом максимальная интенсивность поля на оси у кубика выше, чем у сферы в 1.4 раза.As a result of the studies, it was found that the localization of the “photon stream” type field at the cube begins with a face size of 0.5 of the wavelength of the radiation used. At the same time, for a sphere with this diameter on one polarization, the localization of the field has not yet been distinguished. In this case, the maximum field intensity on the axis of the cube is 1.4 times higher than that of the sphere.

Для характерных размеров кубика и сферы менее λ/2 «фотонная струя» не формируется.For the characteristic dimensions of the cube and sphere less than λ / 2, a “photon stream” is not formed.

Экспериментально установлено, что использование устройств формирования фотонной струи на выходе рупорной антенны повышает сигнал на приемном устройстве на 8 дБ, фиг. 3.It was experimentally established that the use of photon-jet generation devices at the output of the horn antenna increases the signal at the receiver by 8 dB, FIG. 3.

При коэффициенте преломления диэлектрического материала устройств формирующих фотонную струю менее 1.2, формируемая фотонная струя не обеспечивает эффективной концентрации электромагнитного излучения и при примерно более 2, фотонная струя формируется внутри устройства формирования фотонной струи, не обеспечивая увеличения сигнала на приемном устройстве.When the refractive index of the dielectric material of the devices forming the photon stream is less than 1.2, the generated photon stream does not provide an effective concentration of electromagnetic radiation and at about more than 2, the photon stream is formed inside the photon stream formation device, without providing an increase in the signal at the receiving device.

Устройства формирования фотонных струй в виде мезомасштабных диэлектрических частиц могут изготавливаться из диэлектриков с коэффициентом преломления лежащего в диапазоне от 1.2 до примерно 2, таких как, например (О.V. Minin, I.V. Minin. Difrractional Optics of Millimetre Waves - IoP, Bristol and Philadelphia, 2004, 396p., pp. 369-373): полистирол, акрил, полиэтилен, полипропилен, поли-4-метилпентен, фторопласт, плавленый кварц, лавсан и других материалов и из полупроводниковых материалов, например, кремния, германия, арсенида галлия и других материалов.Devices for the formation of photonic jets in the form of mesoscale dielectric particles can be made of dielectrics with a refractive index ranging from 1.2 to about 2, such as, for example, O. V. Minin, IV Minin. Difrractional Optics of Millimetre Waves - IoP, Bristol and Philadelphia , 2004, 396p., Pp. 369-373): polystyrene, acrylic, polyethylene, polypropylene, poly-4-methylpentene, fluoroplastic, fused silica, lavsan and other materials and from semiconductor materials, for example, silicon, germanium, gallium arsenide and other materials.

Изготовить матрицу устройств формирования фотонных струй в виде мезомасштабных диэлектрических частиц можно, например, методом печати на 3D принтере (Kyoung Youl Park, Nophadon Wiwatcharagoses, Premjeet Chahal. Wafer-level Integration of Micro-Lens for THz Focal Plane Array Application // Electronic Components & Technology Conference, 2013, pp. 1912-1919) используя термопластичные материалы, такие как, например, полиэтилен, акрил и т.д. Например акрил в диапазоне частот от 0.1 до 0.8 ТГц имеет коэффициент преломления 1.65-1.68 и малые потери электромагнитной энергии в материале (тангенс угла потерь изменяется от 0.012 до 0.05).To produce a matrix of photon-jet formation devices in the form of mesoscale dielectric particles, for example, 3D printing (Kyoung Youl Park, Nophadon Wiwatcharagoses, Premjeet Chahal. Wafer-level Integration of Micro-Lens for THz Focal Plane Array Application // Electronic Components & Technology Conference, 2013, pp. 1912-1919) using thermoplastic materials such as, for example, polyethylene, acrylic, etc. For example, acrylic in the frequency range from 0.1 to 0.8 THz has a refractive index of 1.65-1.68 and small losses of electromagnetic energy in the material (the loss tangent varies from 0.012 to 0.05).

Claims (3)

1. Интегрированная линзовая антенна, содержащая диэлектрическую линзу и не менее одного рупорного антенного элемента, установленного на поверхности диэлектрической линзы, отличающаяся тем, что на торце рупора, расположенного в противоположной стороне от линзы, размещается устройство формирования фотонных струй в виде мезомасштабных диэлектрических частиц, с характерным размером не менее λ/2, формирующих и направляющий фотонные струи на приемник электромагнитного излучения, где λ длина волны излучения в свободном пространстве и коэффициентом преломления диэлектрического материала лежащего в диапазоне от 1.2 до 2.1. An integrated lens antenna containing a dielectric lens and at least one horn antenna element mounted on the surface of the dielectric lens, characterized in that at the end of the horn, located on the opposite side of the lens, there is a device for forming photonic jets in the form of mesoscale dielectric particles, with a characteristic size of at least λ / 2, forming and directing photon jets to the electromagnetic radiation receiver, where λ is the radiation wavelength in free space and the coefficient the refractive index of the dielectric material lying in the range from 1.2 to 2. 2. Устройство по п. 1, в котором мезомасштабные частицы выполнены в виде кубика.2. The device according to claim 1, in which the mesoscale particles are made in the form of a cube. 3. Устройство по п. 1, в которой мезомасштабные частицы выполнены в виде сферы.3. The device according to claim 1, in which the mesoscale particles are made in the form of a sphere.
RU2016136889U 2016-09-14 2016-09-14 Integrated Lens Antenna RU168082U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016136889U RU168082U1 (en) 2016-09-14 2016-09-14 Integrated Lens Antenna

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016136889U RU168082U1 (en) 2016-09-14 2016-09-14 Integrated Lens Antenna

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU168082U1 true RU168082U1 (en) 2017-01-17

Family

ID=58451324

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016136889U RU168082U1 (en) 2016-09-14 2016-09-14 Integrated Lens Antenna

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU168082U1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU196432U1 (en) * 2019-11-28 2020-02-28 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский государственный университет геосистем и технологий" (СГУГиТ) Millimeter Wave Integrated Flat Dielectric Lens Antenna

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6590544B1 (en) * 1998-09-01 2003-07-08 Qualcomm, Inc. Dielectric lens assembly for a feed antenna
RU2236073C2 (en) * 2002-09-11 2004-09-10 16 Центральный научно-исследовательский испытательный институт Министерства обороны Российской Федерации Toroidal two-plane scanning lens antenna
US7683844B2 (en) * 2007-05-16 2010-03-23 Intel Corporation Mm-wave scanning antenna
RU2494506C1 (en) * 2012-07-10 2013-09-27 Общество с ограниченной ответственностью "Радио Гигабит" Electronic beam scanning lens antenna

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6590544B1 (en) * 1998-09-01 2003-07-08 Qualcomm, Inc. Dielectric lens assembly for a feed antenna
RU2236073C2 (en) * 2002-09-11 2004-09-10 16 Центральный научно-исследовательский испытательный институт Министерства обороны Российской Федерации Toroidal two-plane scanning lens antenna
US7683844B2 (en) * 2007-05-16 2010-03-23 Intel Corporation Mm-wave scanning antenna
RU2494506C1 (en) * 2012-07-10 2013-09-27 Общество с ограниченной ответственностью "Радио Гигабит" Electronic beam scanning lens antenna

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU196432U1 (en) * 2019-11-28 2020-02-28 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский государственный университет геосистем и технологий" (СГУГиТ) Millimeter Wave Integrated Flat Dielectric Lens Antenna

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Li et al. X-band phase-gradient metasurface for high-gain lens antenna application
CN105552573B (en) The symmetrical media filler cylindrical lens antenna of dual polarization Waveguide slot feed
Gallacher et al. The photo-injected Fresnel zone plate antenna: Optoelectronic beam steering at mm-wave frequencies
Wang et al. Multi-beam metasurface antenna by combining phase gradients and coding sequences
Lu et al. Fully metallic anisotropic lens crossover-in-antenna based on parallel plate waveguide loaded with uniform posts
Wu et al. 3-D printed terahertz lens for Bessel beam generation
CN111262038B (en) Planar Bessel lens based on non-diffraction beam deflection of super surface and method
Wu et al. 3-D printed terahertz lens with circularly polarized focused near field
Shao et al. 2-D beam-steerable generalized Mikaelian lens with unique flat-shape characteristic
RU168082U1 (en) Integrated Lens Antenna
Guo et al. Optimal radiation pattern of feed of Luneburg lens for high-gain application
Jazi et al. Energy distribution along the focal axis of a metallic cylindrical parabolic reflector covered with a plasma layer
US20100001915A1 (en) Composite dipole array assembly
RU73550U1 (en) FRENEL ANTENNA WITH CONTROLLED PARAMETERS BASED ON A SEMICONDUCTOR MATERIAL WITH OPTICALLY CONTROLLED ELECTROMAGNETIC PARAMETERS
Aji et al. Cascaded-optimum Matching Layer for Planar Bowtie Terahertz Antenna on Extended Hemispherical High Dielectric Lens
Bor et al. Design and characterization of a foam-based Mikaelian lens antennas in millimeter waves
Konstantinidis et al. A THz dielectric lens antenna
Gallacher et al. Off-axis measurements on a mm-wave optically controlled lens antenna
Jiang et al. Planar reflector antenna design based on gradient-index metamaterials
RU201842U1 (en) Vircator
Gomez-Tornero et al. Metasurfing substrate integrated waveguides to mold the radiation from leaky waves
RU2747116C1 (en) Electromagnetic vibration generator
Panda Modeling of Luneburg Lens for Broadband Communication
RU196432U1 (en) Millimeter Wave Integrated Flat Dielectric Lens Antenna
Mohan et al. Sub-millimeter wave nanoantenna-a review