RU2258285C1 - Планарная антенна - Google Patents

Планарная антенна Download PDF

Info

Publication number
RU2258285C1
RU2258285C1 RU2003133969/09A RU2003133969A RU2258285C1 RU 2258285 C1 RU2258285 C1 RU 2258285C1 RU 2003133969/09 A RU2003133969/09 A RU 2003133969/09A RU 2003133969 A RU2003133969 A RU 2003133969A RU 2258285 C1 RU2258285 C1 RU 2258285C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
waveguide
planar
antenna
radiation
planar waveguide
Prior art date
Application number
RU2003133969/09A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2003133969A (ru
Inventor
С.Е. Банков (RU)
С.Е. Банков
В.А. Калошин (RU)
В.А. Калошин
Original Assignee
Самсунг Электроникс Ко., Лтд.
Институт радиотехники и электроники Российской Академии Наук
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 Самсунг Электроникс Ко., Лтд., Институт радиотехники и электроники Российской Академии Наук filed Critical Самсунг Электроникс Ко., Лтд.
Priority to RU2003133969/09A priority Critical patent/RU2258285C1/ru
Priority to KR1020067012385A priority patent/KR101119304B1/ko
Priority to US10/580,126 priority patent/US8482472B2/en
Priority to PCT/KR2004/002957 priority patent/WO2005050785A1/en
Priority to PCT/KR2004/003025 priority patent/WO2005049764A1/en
Priority to CN2004800331193A priority patent/CN1878854B/zh
Priority to TW093135795A priority patent/TWI304514B/zh
Priority to US10/993,125 priority patent/US7244548B2/en
Publication of RU2003133969A publication Critical patent/RU2003133969A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2258285C1 publication Critical patent/RU2258285C1/ru

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q13/00—Waveguide horns or mouths; Slot antennas; Leaky-waveguide antennas; Equivalent structures causing radiation along the transmission path of a guided wave
    • H01Q13/10—Resonant slot antennas
    • H01Q13/16—Folded slot antennas
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004—Photosensitive materials
    • G03F7/027—Non-macromolecular photopolymerisable compounds having carbon-to-carbon double bonds, e.g. ethylenic compounds
    • G03F7/028—Non-macromolecular photopolymerisable compounds having carbon-to-carbon double bonds, e.g. ethylenic compounds with photosensitivity-increasing substances, e.g. photoinitiators
    • G03F7/031—Organic compounds not covered by group G03F7/029
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/0005—Production of optical devices or components in so far as characterised by the lithographic processes or materials used therefor
    • G03F7/001—Phase modulating patterns, e.g. refractive index patterns
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004—Photosensitive materials
    • G03F7/027—Non-macromolecular photopolymerisable compounds having carbon-to-carbon double bonds, e.g. ethylenic compounds
    • G03F7/028—Non-macromolecular photopolymerisable compounds having carbon-to-carbon double bonds, e.g. ethylenic compounds with photosensitivity-increasing substances, e.g. photoinitiators
    • G03F7/029—Inorganic compounds; Onium compounds; Organic compounds having hetero atoms other than oxygen, nitrogen or sulfur
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/24—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material
    • G11B7/241—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material
    • G11B7/242—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of recording layers
    • G11B7/244—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of recording layers comprising organic materials only
    • G11B7/245—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of recording layers comprising organic materials only containing a polymeric component
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q13/00—Waveguide horns or mouths; Slot antennas; Leaky-waveguide antennas; Equivalent structures causing radiation along the transmission path of a guided wave
    • H01Q13/08—Radiating ends of two-conductor microwave transmission lines, e.g. of coaxial lines, of microstrip lines
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q13/00—Waveguide horns or mouths; Slot antennas; Leaky-waveguide antennas; Equivalent structures causing radiation along the transmission path of a guided wave
    • H01Q13/20—Non-resonant leaky-waveguide or transmission-line antennas; Equivalent structures causing radiation along the transmission path of a guided wave
    • H01Q13/24—Non-resonant leaky-waveguide or transmission-line antennas; Equivalent structures causing radiation along the transmission path of a guided wave constituted by a dielectric or ferromagnetic rod or pipe
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03H—HOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
    • G03H1/00—Holographic processes or apparatus using light, infrared or ultraviolet waves for obtaining holograms or for obtaining an image from them; Details peculiar thereto
    • G03H1/02—Details of features involved during the holographic process; Replication of holograms without interference recording
    • G03H2001/026—Recording materials or recording processes
    • G03H2001/0264—Organic recording material
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03H—HOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
    • G03H2260/00—Recording materials or recording processes
    • G03H2260/12—Photopolymer
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03H—HOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
    • G03H2260/00—Recording materials or recording processes
    • G03H2260/50—Reactivity or recording processes
    • G03H2260/52—Photochromic reactivity wherein light induces a reversible transformation between two states having different absorption spectra

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Holo Graphy (AREA)
  • Waveguide Aerials (AREA)
  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
  • Polymerisation Methods In General (AREA)

Abstract

Изобретение относится к антенным системам. Техническим результатом является обеспечение работы двухполяризационной антенны, созданной на базе планарного металлодиэлектрического волновода, в широкой полосе частот. Сущность изобретения заключается в том, что антенна содержит планарный, металлизированный, по меньшей мере, с одной стороны диэлектрический волновод, к боковым сторонам которого примыкают два металлических волновода, связанные с планарным волноводом через периодическую решетку щелей. Период решетки содержит две щели, сдвинутые или наклоненные относительно друг друга. На поверхности планарного волновода в узлах ромбической сетки расположены излучающие элементы, имеющие две плоскости симметрии. 6 з.п. ф-лы, 13 ил.

Description

Изобретение относится к радиотехнике, а именно к антенным системам, и может быть использовано в системах связи, радиолокации и спутникового телевидения.
Планарные антенны обладают малыми габаритами и широко используются в различных диапазонах волн.
В сантиметровом и миллиметровом диапазоне полосковые антенны имеют большие потери, поэтому чаще используются антенны в виде решеток из металлических волноводов вытекающей волны. Такие антенны позволяют обеспечить в этих диапазонах малые потери и работу на двух поляризациях [1]. К числу недостатков этих антенн относится сложная технология изготовления и большой вес.
Известна антенна на основе планарного металлодиэлектрического волновода антенны с центральным питанием и излучением по нормали, которые обеспечивают работу на двух поляризациях, и свободна от упомянутых выше недостатков[2]. Недостатком этой антенны является сравнительно небольшая полоса рабочих частот, не превышающая, как правило, несколько процентов и обусловленная рассогласованием по входу из-за резонансного (брегговского) отражения. Аналогичный недостаток по аналогичной причине имеет антенна [3], у которой к тому же более сложная двухэтажная конструкция.
Наиболее близким аналогом является антенна вытекающей волны, содержащая планарный диэлектрический волновод с двухмерной решеткой диэлектрических излучателей и двумя ортогонально расположенными линейными возбудителями, которая может обеспечить работу на двух поляризациях [4]. Недостатком этой антенны также является узкая полоса частот, обусловленная расхождением направлений излучения волн с ортогональными поляризациями из-за частотного сканирования.
Задачей заявленного изобретения является создание на базе планарного металлодиэлектрического волновода двухполяризационной антенны, работающей в широкой полосе частот.
Технический результат достигается тем, что антенна содержит планарный, металлизированный, по меньшей мере, с одной стороны диэлектрический волновод, к боковым сторонам которого примыкают два металлических волновода, связанные с планарным волноводом через периодическую решетку щелей, причем период решетки содержит две щели, сдвинутые или наклоненные относительно друг друга, на поверхности планарного волновода в узлах ромбической сетки расположены излучающие элементы, имеющие две плоскости симметрии.
Планарная антенна может характеризоваться тем, что имеет форму ромба.
Планарная антенна может характеризоваться тем, что металлический волновод имеет прямоугольное сечение.
Планарная антенна может характеризоваться тем, что металлические волноводы соприкасаются с планарным своими широкими стенками.
Планарная антенна может характеризоваться тем, что металлические волноводы соприкасаются с планарным своими узкими стенками.
Существо изобретения поясняется чертежами, где
на фиг.1 дан общий вид планарной антенны по данному изобретению;
на фиг.2 показана сетка, в узлах которой располагаются излучающие элементы;
на фиг.3 показан питающий волновод со щелями связи;
на фиг.4 показана сферическая система координат;
на фиг.5 показан излучающий элемент;
на фиг.6 показана частотная зависимость угла падения волнового пучка;
на фиг.7 показана частотная зависимость угла излучения угломестной плоскости;
на фиг.8 показана частотная зависимость угла излучения в азимутальной плоскости;
на фиг.9 показана зависимость угла между максимумами диаграмм направленности для разных каналов в зависимости от частоты;
на фиг.10 показана нормированная диаграмма направленности антенны в угломестной плоскости при экспоненциальном распределении в апертуре;
на фиг.11 показана нормированная диаграмма направленности антенны в азимутальной плоскости при экспоненциальном распределении в апертуре;
на фиг.12 показана частотная зависимость уровня кросс-поляризации;
на фиг.13 показаны частотные зависимости Кипа для двух разных распределений в апертуре антенны.
Общий вид заявленной антенны показан на фиг.1. Антенна состоит из следующих элементов:
- питающий волновод 1;
- питающий волновод 2;
- плоский волновод, образованный диэлектрической пластиной с одной или двумя металлизированными поверхностями;
- решетка излучающих элементов 3, образованных неоднородностями на поверхности диэлектрика (металлическими или диэлектрическими) или на металле (в виде гофра, щелей и т.п.).
Плоский волновод (ПВ) имеют форму ромба. Отметим, что он может иметь и другую форму.
На фиг.2а показана ромбическая сетка, в узлах которой располагаются излучающие элементы. Из чертежа видно, что в общем случае углы наклона волноводов относительно декартовых координатных осей и углы наклона линий сетки не равны нулю и не равны друг другу.
Волноводы 1 и 2 обеспечивают возбуждение ПВ и решетки на его основе, которая преобразует двухмерный волновой пучок в волны излучения свободного пространства. Связь волновода с ПВ обеспечивается с помощью системы отверстий или щелей, выполненных в широкой или узкой стенке волновода, которые располагаются в области стыка волноводов 1, 2 с ПВ. Волновод с линейной решеткой щелей показан на фиг.3.
В общем случае размеры щелей и их смещение от оси волновода могут меняться вдоль волновода. Волновод имеет с одной стороны фланец для соединения с внешними устройствами, а с другой стороны размещается согласованная нагрузка.
Рассмотрим работу антенны в передающем режиме. Собственная волна волновода, пробегая вдоль решетки щелей возбуждает их, а щели, в свою очередь, возбуждают основную волну ПВ, которая является Т-волной с постоянной распространения γpw, равной
Figure 00000002
, k - волновое число свободного пространства, a ε - относительная диэлектрическая проницаемость ПВ. Если толщина ПВ выбрана в соответствии со следующим неравенством:
Figure 00000003
где h - толщина ПВ, а λ - длина волны в свободном пространстве, то в ПВ имеется одна распространяющаяся волна.
Постоянная распространения прямоугольного металлического волновода γw определяется следующим соотношением:
Figure 00000004
где а - размер широкой стенки волновода. Известно, что линейная решетка может излучать на разных пространственных гармониках Флоке. Поскольку волна в волноводе является быстрой волной, а ПВ имеет диэлектрическое заполнение, то излучение в ПВ может осуществляться на нулевой гармонике. В то же время для правильной работы антенны излучение должно происходить на минус первой гармонике. Для устранения излучение нулевой гармоники Флоке щели располагаются в шахматном порядке. Такое размещение щелей приводит к дополнительному фазовому сдвигу щелей равному π, который эквивалентен увеличению замедления волны волновода на величину
Figure 00000005
, где Pw расстояние между щелями (см. фиг.3). В результате выбором данного расстояния мы устраняем нежелательное излучение на нулевой гармонике и оставляем искомое излучение на минус первой гармонике. В решетках с последовательным питанием известен эффект резонансного отражения, который наблюдается, когда период решетки кратен половине длины волны в волноводе. С другой стороны, излучение из волновода на минус первой гармонике возможно только при достаточно больших периодах. Поэтому расстояние между щелями следует выбирать из неравенства:
Figure 00000006
Поля, возбужденные разными щелями формируют двухмерный волновой пучок, который распространяется в плоскости ХОУ. Угол между направлением распространения пучка и осью Ох (возбуждается вертикальный волновод) можно записать следующим образом:
Figure 00000007
где φ - угол между волноводом и осью 0у.
Распределение поля в направлении, ортогональном направлению распространения пучка, преимущественно определяется параметрами щелевой решетки. Например, если все щели в ней одинаковые, то амплитудное распределение имеет экспоненциальный характер. Делая щели разными, можно изменить амплитудное распределение, в частности приблизить его к равномерному. Распределение поля вдоль направления распространения пучка имеет характер бегущей волны.
Пробегая вдоль элементов решетки, пучок возбуждает их и создает излучение в свободное пространство. Нетрудно видеть, что в общем случае пучок распространяется под некоторым углом к линиям сетки, в узлах которой располагаются излучатели решетки (фиг.2). Излучение из ПВ в свободное пространство также можно описать в терминах пространственных гармоник. Рабочим для данной антенны режимом является излучение на минус первой гармонике. Для такой решетки также имеются ограничения, аналогичные ограничениям для волноводной решетки:
Figure 00000008
Характеристики излучения удобно представить в сферической системе координат, показанной на фиг.4. Угол θ - угол места, а угол φ - азимутальный угол. Направление излучения из решетки, совпадающее с максимумом диаграммы направленности антенны задается углами θm и φm. Для правильного функционирования антенны угол φm должен быть близок к 45 градусам. В этом случае азимутальные углы излучения при возбуждении по обоим входам оказываются близки друг к другу в силу симметрии антенны. В силу той же симметрии углы места максимума излучения у обоих каналов совпадают.
Близость φm к 45 градусам обеспечивается специальным выбором параметров волновода, щелевой решетки и излучающей решетки на основе ПВ. Приближенно размер широкой стенки волновода а и период излучающей решетки Ppw можно получить из следующих формул:
Figure 00000009
Figure 00000010
Figure 00000011
Figure 00000012
Figure 00000013
Figure 00000014
При этом мы обеспечиваем излучение по обоим каналам в одном направлении в некотором диапазоне частот.
При этом угол θm зависит от частоты. Однако так как он одинаков для обоих каналов, то эта зависимость не приводит к расхождению лучей в пространстве.
Важной характеристикой антенны является поляризация излучения. Нормальным режимом работы заявленного устройства является режим излучения волн ортогональной поляризации при возбуждении антенны со стороны разных ее входов. Поскольку излучающим элементом является отверстие в металлическом экране, то определяющим фактором здесь будет распределение электрического поля и соответствующих ему магнитных токов в отверстии. Формирование поля в излучающем элементе поясняется на фиг.5. Если отверстие имеет квадратную форму, то при относительно небольших электрических размерах оно обладает свойствами, близкими к свойствам скалярного излучателя. Характерной чертой такого излучателя является то, что поляризация его излучения полностью определяется углом падения возбуждающей волны.
На фиг.5 показаны два случая возбуждения отверстия волнами Ei1 и Еi2. Стрелками показаны направления их распространения. Они соответствуют направлениям распространения волновых пучков, возбуждаемых волноводами 1 и 2 рассматриваемой антенны. Поле в отверстии можно представить в виде векторной суммы двух мод Е1 и Е2, которые полностью идентичны друг другу за исключением ориентации векторов электрического поля, которые ортогональны друг другу. Полное поле в отверстии является векторной суммой полей двух мод:
Е=а1Е1+а2E2,
где а1,2 - коэффициенты возбуждения мод. Коэффициенты возбуждения пропорциональны скалярным произведениям вектора электрического тока возбуждающей волны (он ориентирован вдоль направления распространения волны) и векторов E1 и Е2. Нетрудно убедиться, что в этом случае суммарный вектор электрического поля в отверстии ориентирован вдоль направления распространения падающей волны ПВ.
На фиг.5 видно также, что в силу того, что направления распространения пучков возбуждаемых разными волноводами, неортогональны, то и вектора в отверстиях неортогональны. Однако из этого не следует, что волны свободного пространства также будут неортогонально поляризованы. Дело в том, что антенна излучает под углом к своей плоскости, а в этом случае для получения ортогонально поляризованных волн в свободном пространстве надо иметь неортогонально ориентированные излучатели на плоскости. Численные результаты, представленные ниже, показывают, что в данной конструкции поляризации волн излучения близки к ортогональным.
В рассматриваемой антенне существуют ограничения на выбор параметров. Одно из них связано с условием одноволнового распространения волны ПВ в двухмерной решетке. Несмотря на то, что сам ПВ является одномодовым волноводом, периодичность структуры может приводить к появлению распространяющихся волн высшего типа. Условие отсутствия таких волн имеет следующий вид:
Figure 00000015
β1=β0cos(2α)-к0sin(2α), β0=γpwsin(φi), к0=γpwcos(φi).
Угол φi показан на фиг.2б. Отметим, что выполнение (5) вместе с (4) автоматически обеспечивает отсутствие побочных дифракционных максимумов в диаграмме направленности антенны.
Реализации патентуемой антенны предшествует выбор параметров исходя из конкретных требований. Задается полоса рабочих частот, коэффициент усиления антенны. Затем выбирают диэлектрик, на основе которого выполнен ПВ, вид излучателя, выбирают период расположения щелей в металлическом волноводе, размер широкой стенки волновода, период излучающей решетки из условия (4), обеспечивающего излучение по обоим каналам в одном направлении, и неравенств, исключающих резонансное отражение от решеток в волноводе и в ПВ, используя методы решения электродинамических задач и соответствующее программное обеспечение, выбираются размеры щелей, обеспечивающие требуемое амплитудное распределение в ПВ.
Рассмотрим далее пример конкретной реализации рассматриваемой антенны. Ниже приводятся ее геометрические и электрические параметры.
Размер широкой стенки волновода а=14,3
Размер узкой стенки волновода b=8
Период размещения щелей в волноводе Pv=ll
Ширина щели в волноводе Wv=l
Длина щели в волноводе Lv=6.9
Смещение щелей в волноводе относительно центра широкой стенки х0=2
Толщина плоского волновода h=5.5
Диэлектрическая проницаемость плоского волновода ε=2.2
Период решетки в ПВ Ppw=11.7
Размеры сторон квадратного щелевого излучателя W=6.2
Угол наклона волновода относительно координатной оси φ=6 град.
Угол наклона линеек решетки относительно координатной оси α=6 град.
Все размеры приведены в миллиметрах. Графики, приводимые ниже, получены в результате численного моделирования. Данная антенна имеет строго периодические решетки щелей как в волноводе, так и в ПВ. Это означает, что амплитудное распределение поля в апертуре антенны имеет экспоненциально спадающий характер как вдоль линий параллельных волноводу, так и в ортогональном направлении. Неравномерность амплитудного распределения приводит к снижению коэффициента использования поверхности (КИП) антенны. Максимальное значение потерь КИПа при экспоненциальном распределении по обеим координатам равно 2 дБ. Оно достигается при некотором оптимальном значении показателя экспоненты, которое известно в теории апертурных антенн. Поскольку показатели экспоненты (коэффициенты затухания волн в волноводе и ПВ) зависят от частоты, то максимальный КИП достигается на некоторой фиксированной частоте. В диапазоне частот это условие не выполняется, что приводит к дополнительному снижению КИПа. Именно этот фактор, наряду с неравенством (5), ограничивает рабочую полосу частот антенны. В рассматриваемом примере она равна 10%. Поэтому все расчеты проводились в этом диапазоне частот.
На фиг.6 показана частотная зависимость угла падения волнового пучка.
На фиксированной частоте можно выбрать контур ПВ таким образом, что пучок распространяется вдоль его границ. При этом контур имеет форму ромба, а КИП максимален. При изменении частоты угол падения волнового пучка меняется, что снижает эффективность антенны, поскольку при отклонении пучка ее площадь используется не полностью. Однако в рабочем диапазоне частот этот эффект проявляется слабо, так как угол падения меняется не более, чем на 6 градусов.
На фиг.7, 8 показаны частотные зависимости углов излучения в угломестной и азимутальной плоскостях.
На фиг.9 показана зависимость угла между максимумами диаграмм направленности для разных каналов в зависимости от частоты.
На фиг.10, 11 показаны нормированные диаграммы направленности антенны в двух ортогональных плоскостях: угломестной и азимутальной при экспоненциальном распределении в апертуре. Обращает на себя внимание низкий уровень боковых лепестков в обоих плоскостях.
Частотная зависимость уровня кросс-поляризации, определяемая углом между векторами электрического поля в дальней зоне при возбуждении антенны с разных входов, показана на фиг.12.
Наконец, на фиг.13 приведены частотные зависимости КИПа для двух разных распределений в апертуре антенны. Кривая 2 соответствует экспоненциальному распределению по двум координатам. Кривая 1 соответствует равномерному распределению в волноводе и экспоненциальному в ортогональном направлении.
Полученные результаты свидетельствуют о том, что патентуемая антенна позволяет обеспечить широкую полосу рабочих частот (около 10%). При этом щели в волноводе могут быть выполнены по традиционной технологии (механическая обработка), а излучатели в ПВ с помощью технологии печатных схем (фотолитография с последующим травлением) в случае щелевых или ленточных излучателей, а также прессованием в случае диэлектрических излучателей.
ЛИТЕРАТУРА
1. Пат. РФ №2206157 МПК 7 H 01 Q 13/10, 2003 г.
2. Калошин В.А. Пат. РФ №1256114 МПК 7 H 01 Q 13/20, 1993 г.
3. Сестрорецкий Б.В. и др. Пат. РФ №2099832 МПК 7 H 01 Q 13/20, 1997 г.
4. Milroy W. Пат. США №5412394, НКИ 343-785,1995 г.

Claims (7)

1. Планарная антенна, содержащая планарный металлизированный, по меньшей мере, с одной стороны диэлектрический волновод, к боковым сторонам которого примыкают два металлических волновода, связанные с планарным волноводом через периодическую решетку щелей, причем период решетки содержит две щели, сдвинутые или наклоненные относительно друг друга, на поверхности планарного волновода в узлах ромбической сетки расположены излучающие элементы, имеющие две плоскости симметрии.
2. Устройство по п.1, в котором планарный волновод имеет форму ромба.
3. Устройство по п.1, в котором металлические волноводы имеют прямоугольное сечение.
4. Устройство по п.3, в котором металлические волноводы соприкасаются с планарным своими широкими стенками.
5. Устройство по п.3, в котором металлические волноводы соприкасаются с планарным своими узкими стенками.
6. Устройство по п.1, в котором плоский волновод металлизирован с двух сторон, а излучающие элементы выполнены в виде квадратных или круглых отверстии в одной из металлизаций.
7. Устройство по п.1, в котором плоский волновод металлизирован с одной стороны, а излучающие элементы выполнены в виде металлизаций, имеющих квадратную или круглую форму.
RU2003133969/09A 2003-11-21 2003-11-21 Планарная антенна RU2258285C1 (ru)

Priority Applications (8)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003133969/09A RU2258285C1 (ru) 2003-11-21 2003-11-21 Планарная антенна
KR1020067012385A KR101119304B1 (ko) 2003-11-21 2004-11-15 평면 안테나
US10/580,126 US8482472B2 (en) 2003-11-21 2004-11-15 Planar antenna
PCT/KR2004/002957 WO2005050785A1 (en) 2003-11-21 2004-11-15 Planar antenna
PCT/KR2004/003025 WO2005049764A1 (en) 2003-11-21 2004-11-22 Photopolymerizing composition and photopolymerizing recording medium manufactured using the same and used to manufacture 3d optical memory
CN2004800331193A CN1878854B (zh) 2003-11-21 2004-11-22 光聚合组合物和利用其制造的用于制造3d光存储器的光聚合记录介质
TW093135795A TWI304514B (en) 2003-11-21 2004-11-22 Photopolymerizing composition and photopolymerizing recording medium manufactured using the same and used to manufacture 3d optical memory having ultra-high information storage capacity
US10/993,125 US7244548B2 (en) 2003-11-21 2004-11-22 Photopolymerizing composition and photopolymerizing recording medium manufactured using the same and used to manufacture 3D optical memory having ultra-high information storage capacity

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003133969/09A RU2258285C1 (ru) 2003-11-21 2003-11-21 Планарная антенна

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2003133969A RU2003133969A (ru) 2005-05-10
RU2258285C1 true RU2258285C1 (ru) 2005-08-10

Family

ID=34617838

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2003133969/09A RU2258285C1 (ru) 2003-11-21 2003-11-21 Планарная антенна

Country Status (6)

Country Link
US (2) US8482472B2 (ru)
KR (1) KR101119304B1 (ru)
CN (1) CN1878854B (ru)
RU (1) RU2258285C1 (ru)
TW (1) TWI304514B (ru)
WO (2) WO2005050785A1 (ru)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2447552C1 (ru) * 2010-10-18 2012-04-10 Российская Федерация, от имени которой выступает государственный заказчик - Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" Планарный излучатель
RU2515700C2 (ru) * 2012-08-31 2014-05-20 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" Диэлектрический планарный излучатель
RU2517724C1 (ru) * 2012-10-22 2014-05-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный университет" (ФГБОУ ВПО "ВГУ") Плоская антенна вытекающей волны
RU2530242C1 (ru) * 2013-04-09 2014-10-10 Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение измерительной техники" Антенна
RU2566970C2 (ru) * 2013-08-19 2015-10-27 Корпорация "САМСУНГ ЭЛЕКТРОНИКС Ко., Лтд." Направленная сканирующая планарная портативная линзовая антенна

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9105382B2 (en) 2003-11-14 2015-08-11 Tundra Composites, LLC Magnetic composite
DE602006016295D1 (en) * 2005-07-20 2010-09-30 Mempile Inc Chromophores polymer
MX2010007764A (es) 2008-01-18 2010-11-10 Wild River Consulting Group Llc Mezcla de polimero de moldeo por fusion y metodos para hacerlo y su uso.
US8326024B2 (en) * 2009-04-14 2012-12-04 Global Filtration Systems Method of reducing the force required to separate a solidified object from a substrate
US9249283B2 (en) 2009-04-29 2016-02-02 Tundra Composites, LLC Reduced density glass bubble polymer composite
CN102344504B (zh) * 2011-07-29 2013-03-13 华中科技大学 一种制备高衍射效率全息光聚合物材料的可见光光引发体系
ES2728334T3 (es) * 2013-03-04 2019-10-23 Tokuyama Corp Composición fotocromática curable, producto curado de la misma, y laminado que incluye el producto curado
CN107533318B (zh) * 2015-04-27 2021-06-29 索尼公司 全息记录组合物、全息记录介质和全息记录介质的制造方法
CN117247479A (zh) 2019-06-06 2023-12-19 效洛有限公司 通过双色光聚合局部聚合起始材料的方法和体积打印方法
WO2021247930A1 (en) * 2020-06-03 2021-12-09 Quadratic 3D, Inc. Volumetric three-dimensional printing methods including a light sheet and systems
US11994725B2 (en) * 2020-11-03 2024-05-28 Amrita Vishwa Vidyapectham Circular optical array system using waveguide fed angled mirrors
KR20220165521A (ko) * 2021-06-08 2022-12-15 동우 화인켐 주식회사 전도성 메시 구조체 및 이를 포함하는 안테나 소자

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US602085A (en) * 1898-04-12 Conveying apparatus
US3989530A (en) * 1974-03-19 1976-11-02 Robillard Jean J A Process for recording phase holograms using energy-activated sensitizer
SU1256114A1 (ru) 1984-08-30 1986-09-07 Ордена Трудового Красного Знамени Институт Радиотехники И Электроники Ан Ссср Антенна
JPS6220403A (ja) * 1985-07-19 1987-01-29 Kiyohiko Ito スロツト給電アレイアンテナ
US4950567A (en) * 1988-01-15 1990-08-21 E. I. Du Pont De Nemours And Company Holographic optical combiners for head-up displays
US4942112A (en) * 1988-01-15 1990-07-17 E. I. Du Pont De Nemours And Company Photopolymerizable compositions and elements for refractive index imaging
JPH01238305A (ja) 1988-03-18 1989-09-22 Mitsubishi Electric Corp 導波管スロツトアレーアンテナ
KR920002227B1 (ko) 1988-05-13 1992-03-20 야기 안테나 가부시끼가이샤 마이크로스트립 어레이 안테나
US5230986A (en) * 1991-02-01 1993-07-27 Stereographics Limited Partnership Photosensitive compositions containing benzospiropyrans and uses thereof
US5266961A (en) 1991-08-29 1993-11-30 Hughes Aircraft Company Continuous transverse stub element devices and methods of making same
US5483248A (en) * 1993-08-10 1996-01-09 Hughes Aircraft Company Continuous transverse stub element devices for flat plate antenna arrays
JPH10303638A (ja) * 1997-04-23 1998-11-13 Toyota Motor Corp 偏波共用型平板アンテナ
RU2144721C1 (ru) 1998-04-24 2000-01-20 Общество с ограниченной ответственностью конструкторское бюро "Пульс" Плоская антенная решетка с различными поляризациями
US6398981B1 (en) * 1998-09-18 2002-06-04 Universite Laval Photopolymerizable composition sensitive to light in a green to infrared region of the optical spectrum
JP2001156536A (ja) * 1999-11-30 2001-06-08 Matsushita Electric Ind Co Ltd スロットアレイアンテナ、導波管製造法および回路形成方法
KR20020077439A (ko) * 2000-12-14 2002-10-11 코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이. 액정 디스플레이 라미네이트와 그 제조방법
JP4207180B2 (ja) * 2001-11-15 2009-01-14 日東電工株式会社 位相差板およびその製造方法、光学フィルム
JP3858023B2 (ja) * 2001-11-20 2006-12-13 アンリツ株式会社 製造を容易にするための構成を有する導波管スロット型放射器
CN1148608C (zh) * 2001-12-14 2004-05-05 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 一种双端光敏单体的光控取向膜制备方法

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2447552C1 (ru) * 2010-10-18 2012-04-10 Российская Федерация, от имени которой выступает государственный заказчик - Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" Планарный излучатель
RU2515700C2 (ru) * 2012-08-31 2014-05-20 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" Диэлектрический планарный излучатель
RU2517724C1 (ru) * 2012-10-22 2014-05-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный университет" (ФГБОУ ВПО "ВГУ") Плоская антенна вытекающей волны
RU2530242C1 (ru) * 2013-04-09 2014-10-10 Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение измерительной техники" Антенна
RU2566970C2 (ru) * 2013-08-19 2015-10-27 Корпорация "САМСУНГ ЭЛЕКТРОНИКС Ко., Лтд." Направленная сканирующая планарная портативная линзовая антенна

Also Published As

Publication number Publication date
CN1878854A (zh) 2006-12-13
KR101119304B1 (ko) 2012-03-15
WO2005050785A1 (en) 2005-06-02
CN1878854B (zh) 2012-03-21
WO2005049764A1 (en) 2005-06-02
KR20070012627A (ko) 2007-01-26
US20090115675A1 (en) 2009-05-07
US20060111461A1 (en) 2006-05-25
US8482472B2 (en) 2013-07-09
RU2003133969A (ru) 2005-05-10
TW200519536A (en) 2005-06-16
US7244548B2 (en) 2007-07-17
TWI304514B (en) 2008-12-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2258285C1 (ru) Планарная антенна
Kim et al. A design procedure for slot arrays fed by single-ridge waveguide
US7167139B2 (en) Hexagonal array structure of dielectric rod to shape flat-topped element pattern
JPS6220403A (ja) スロツト給電アレイアンテナ
EP0793866A1 (en) Planar antenna design
US11545757B2 (en) Dual end-fed broadside leaky-wave antenna
Baccarelli et al. A novel printed leaky-wave'bull-eye'antenna with suppressed surface-wave excitation
US20070176846A1 (en) Radiation controller including reactive elements on a dielectric surface
RU2435260C2 (ru) Плоская антенна
JP2007318348A (ja) アンテナ装置およびアンテナシステム
US6861997B2 (en) Parallel plate septum polarizer for low profile antenna applications
JP2001111335A (ja) マイクロストリップアレーアンテナ
JP2000341030A (ja) 導波管アレーアンテナ装置
US11289822B2 (en) Antenna device
RU2432650C1 (ru) Плоская антенна с управляемой поляризационной характеристикой
US4638323A (en) Asymmetric ridge waveguide collinear slot array antenna
Chen et al. Analysis, design, and measurement of directed-beam toroidal waveguide-based leaky-wave antennas
JPH0522025A (ja) 平行平板スロツトアンテナ
Penkin et al. Two-frequency operating mode of antenna arrays with radiators of Clavin type and switching vibrator and slot elements
RU2694124C1 (ru) Печатная антенна миллиметровых волн
JPH05160626A (ja) 無給電素子付きトリプレート型平面アンテナ
Baccin-Smith et al. Bi-directional leaky-wave antennas with independent beam-scanning laws
US3521287A (en) Waveguide side wall slot radiator
RU2118874C1 (ru) Вибраторная решетка
JPH0680971B2 (ja) 反射板を有する誘電体装荷アンテナ

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20191122