Журнал СФУ. Техника и технологии / Методика синтеза и экспериментальное исследование антенн Ku-диапазона на основе тензорных метаповерхностей

Полный текст (.pdf)
Номер
Журнал СФУ. Техника и технологии. 2021 14 (7)
Авторы
Лемберг, К. В.; Грушевский, Е. О.; Подшивалов, И. В.; Космынин, А. Н.; Космынина, К. Н.
Контактная информация
Лемберг, К. В.: Институт физики им. Л. В. Киренского ФИЦ КНЦ СО РАН Российская Федерация, Красноярск; Грушевский, Е. О.: Институт физики им. Л. В. Киренского ФИЦ КНЦ СО РАН Российская Федерация, Красноярск; Подшивалов, И. В.: Институт физики им. Л. В. Киренского ФИЦ КНЦ СО РАН Российская Федерация, Красноярск; Космынин, А. Н.: ООО «Мэтрикс Вейв» Российская Федерация, Москва; Космынина, К. Н.: ООО «Мэтрикс Вейв» Российская Федерация, Москва
Ключевые слова
метаповерхность; антенна на основе метаповерхности; вытекающие волны; поверхностный импеданс; тензорный импеданс; голографическое диаграммообразование; Ku-диапазон; metasurface; metasurface antenna; leaky waves; surface impedance; tensorial impedance; holographic beamforming; Ku-band
Аннотация

Антенны на основе тензорных метаповерхностей – это сравнительно новый тип антенн, появившийся в последнее десятилетие. Они отличаются простой конструкцией, но сложной процедурой синтеза, которая может быть основана на анализе свойств волн в периодических структурах или на основе интерпретации антенны как фазовой голограммы. В связи с новизной этого типа антенн представляет интерес исследование различных методик их синтеза, получение новых экспериментальных результатов и оценка на их основе реально достижимых характеристик таких антенн. Целью работы являлось экспериментальное исследование антенн на основе тензорных метаповерхностей c модулированным поверхностным импедансом, синтезированных по предложенной авторами методике. Для проведения исследований было использовано математическое моделирование, электродинамическое моделирование и измерения макетов антенн в ближней зоне излучения. В результате работы экспериментально подтверждено, что предложенная методика синтеза антенн на основе тензорных метаповерхностей позволяет получать антенны с заданными направлением излучения и поляризацией, которые обладают апертурной эффективностью до 50 %, шириной полосы рабочих частот до 8 % и уровнем кросс-поляризации ниже минус 20 дБ. Результаты измерений антенн хорошо согласуются с электродинамическим расчетом и заданными при синтезе параметрами. Описанный в работе тип антенн и приведенная методика их синтеза перспективны для ряда применений, например в спутниковой и мобильной связи

Страницы
840–853
DOI
10.17516/1999-494X-0358
Статья в архиве электронных ресурсов СФУ
https://elib.sfu-kras.ru/handle/2311/144861

Лицензия Creative Commons Эта работа лицензируется по лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License (CC BY-NC 4.0).