Синтез линзы Люнеберга с плоской поверхностью с использованием квазиконформных оптических преобразований

Автор: Лазарев А.В., Киселев А.Ю., Бобрешов А.М., Усков Г.К.

Журнал: Физика волновых процессов и радиотехнические системы @journal-pwp

Статья в выпуске: 4 т.23, 2020 года.

Бесплатный доступ

В современных средствах радиолокации, навигации и связи с каждым годом ужесточаются требования, предъявляемые к антеннам, а именно: работа в широком диапазоне частот, возможность производить перестройку направления главного лепестка диаграммы направленности. Антенные системы, обладающие похожими характеристиками, могут быть построены с использованием диэлектрических структур формирующих диаграмму направленности антенны. Одной из таких структур является линза Люнеберга, особенность которой состоит в ее сферической симметрии. Однако изогнутая поверхность данной линзы значительно усложняет размещение вдоль нее приемно-передающих элементов, что увеличивает сложность построения всей антенной системы. В данной работе предложен алгоритм построения линзы Люнеберга с плоской поверхностью. Синтез линзы произведен с использованием метода квазиконформных оптических преобразований (QCTO), математический алгоритм которого также описан в данной работе. В работе также приведены результаты математического моделирования антенной системы с использованием линзы Люнеберга с плоской поверхностью при различных положениях излучателя относительно центра линзы, а также различных углах среза. Результаты моделирования показывают, что синтезированная линза может быть использована для построения многолучевой антенной системы, позволяющей производить перестройку направления главного лепестка диаграммы направленности антенны в широком диапазоне углов.

Еще

Линза люнеберга, переменная диэлектрическая проницаемость, квазиконформные преобразования, диаграмма направленности

Короткий адрес: https://sciup.org/140256140

IDR: 140256140   |   DOI: 10.18469/1810-3189.2020.23.4.68-73

Список литературы Синтез линзы Люнеберга с плоской поверхностью с использованием квазиконформных оптических преобразований

  • Зелкин Е.Г., Петрова Р.А. Линзовые антенны. М.: Советское радио, 1974. 280 с.
  • Zelkin E.G., Petrova R.A. Lens Antennas. Moscow: Sovetskoe radio, 1974, 280 p. (In Russ.)
  • Ахияров В.В., Калошин В.А., Никитин Е.А. Исследование широкополосных планарных линз Люнебурга // Журнал радиоэлектроники. 2014. № 1. С. 1-16. URL: http://jre.cplire.ru/jre/jan14/18/text.html.
  • Ahijarov V.V., Kaloshin V.A., Nikitin E.A. Study of broadband planar lenses of Luneburg. Zhurnal radioelektroniki, 2014, no. 1, pp. 1-16. URL: http://jre.cplire.ru/jre/jan14/18/text.html. (In Russ.)
  • Leonhardt U., Philbin T.G. Chapter 2 Transformation Optics and the Geometry of Light // Progress in Optics. 2009. Vol. 53. P. 69-152. DOI: 10.1016/S0079-6638(08)00202-3
  • Leonhardt U., Philbin T.G. Chapter 2 Transformation Optics and the Geometry of Light. Progress in Optics, 2009, vol. 53, pp. 69-152. DOI: 10.1016/S0079-6638(08)00202-3
  • Luneburg R.K., Herzberger M. Mathematical theory of optics. Oakland: University of California Press, 1964. 484 p.
  • Luneburg R.K., Herzberger M. Mathematical Theory of Optics. Oakland: University of California Press, 1964, 484 p.
  • Li J., Pendry J.B. Hiding under the carpet: A new strategy for cloaking // Phys. Rev. Lett. 2008. Vol. 101, No. 20. P. 203901. DOI: 10.1103/PhysRevLett.101.203901
  • Li J., Pendry J.B. Hiding under the carpet: A new strategy for cloaking. Phys. Rev. Lett., 2008, vol. 101, no. 20, pp. 203901. DOI: 10.1103/PhysRevLett.101.203901
  • Investigation of 3D printed dielectric structure for microwave lens prototyping / G.K. Uskov [et al.] // 2017 XI International Conference on Antenna Theory and Techniques (ICATT). 2017. P. 294-296, DOI: 10.1109/ICATT.2017.7972647
  • Uskov G.K. et al. Investigation of 3D printed dielectric structure for microwave lens prototyping. 2017 XI International Conference on Antenna Theory and Techniques (ICATT), 2017, pp. 294-296. DOI: 10.1109/ICATT.2017.7972647
  • Biconical antenna with inhomogeneous dielectric lens for UWB applications / A.M. Bobreshov [et al.] // Electronics Letters. 2020. Vol. 56, No. 17. P. 857-859. DOI: 10.1049/el.2020.1098
  • Bobreshov A.M. et al. Biconical antenna with inhomogeneous dielectric lens for UWB applications. Electronics Letters, 2020, vol. 56, no. 17, pp. 857-859. DOI: 10.1049/el.2020.1098
  • Ultrawideband TEM horn with inhomogeneous dielectric medium / A.M. Bobreshov [et al.] // Microwave and Optical Technology Letters. 2020. P. 1-6. DOI: 10.1002/mop.32622
  • Bobreshov A.M. et al. Ultrawideband TEM horn with inhomogeneous dielectric medium. Microwave and Optical Technology Letters, 2020, pp. 1-6. DOI: 10.1002/mop.32622
  • Dankov P.I. Characterization of dielectric properties, resultant isotropy and anisotropy of 3D printed dielectrics // 2018 48th European Microwave Conference (EuMC). 2018. P. 823-826. DOI: 10.23919/EuMC.2018.8541621
  • Dankov P.I. Characterization of dielectric properties, resultant isotropy and anisotropy of 3D printed dielectrics. 2018 48th European Microwave Conference (EuMC), 2018, pp. 823-826. DOI: 10.23919/EuMC.2018.8541621
  • Лазарев А.В., Усков Г.К., Кретов П.А. Оценка количества слоев дискретной линзы Люнеберга для случая ее малого относительного диаметра // XXIV Международная научно-техническая конференция "Радиолокация, навигация, связь" (RLNC*2018): сб. тр. 2018. С. 227-231.
  • Lazarev A.V., Uskov G.K., Kretov P.A. Estimation of the number of layers of a discrete Luneberg lens for the case of its small relative diameter. XXIV Mezhdunarodnaja nauchno-tehnicheskaja konferentsija "Radiolokatsija, navigatsija, svjaz'" (RLNC*2018): sb. tr., 2018, pp. 227-231. (In Russ.)
Еще
Статья научная