Исследование интегрированных линзовых антенн для локальных систем радиосвязи миллиметрового диапазона длин волн

• Автор: Артеменко, Алексей Андреевич
• Шифр специальности: 01.04.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Нижний Новгород
• Количество страниц: 168 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение
1 Требования к антеннам беспроводных локальных систем радиосвязи миллиметрового диапазона длин волн
1.1 Современные беспроводные локальные системы связи миллиметрового диапазона длин волн
1.2 Поставновка требований к антеннам беспроводных локальных систем связи миллиметрового диапазона
1.3 Примеры существующих антенных систем с электронным сканированием луча
2 Методы расчета и моделирования антенн миллиметрового диапазона длин волн
2.1 Обзор существующих методов расчета
2.2 Метод расчета антенн на основе физической оптики
2.3 Расчет импульсных полей апертурных антенн
2.4 Метод конечных разностей во временной области
2.5 Сравнительный анализ рассмотренных методов расчета антенн
3 Разработка и экспериментальное исследование макетов интегрированных линзовых антенн
3.1 Концепция интегрированных линзовых антенн
3.1.1 Эллиптические линзовые антенны
3.1.2 Полусферические линзовые антенны с цилиндрическим
продолжением
3.1.3 Приближенный аналитический расчет характеристик
интегрированной линзовой антенны
3.2 Исследование сканирующей способности интегрированной кремниевой линзовой антенны
3.2.1 Определение геометрических параметров линз

3.2.2 Разработка планарного антенного элемента для макетов кремниевых интегрированных линзовых антенн
3.2.3 Электромагнитное моделирование макетов кремниевых интегрированных линзовых антенн
3.2.4 Разработка ЬТСС волноводно-микрополоскового перехода для диапазона частот 60 ГГц
3.2.5 Экспериментальные измерения характеристик макетов кремниевых интегрированных линзовых антенн
3.3 Кварцевая интегрированная линзовая антенна с электронным
сканированием между 4-мя положениями луча
3.3.1 Определение геометрических параметров линз
3.3.2 Разработка планарного антенного элемента
3.3.3 Разработка распределительной системы для решетки из четырех
переключаемых антенных элементов
3.3.4 Электромагнитное моделирование кварцевых интегрированных
линзовых антенн
3.3.5 Разработка волноводно-микрополоскового перехода
3.3.6 Экспериментальное исследование характеристик макетов кварцевых
интегрированных линзовых антенн с 4-х позиционным электронным сканированием
3.4 Кварцевая интегрированная линзовая антенна с двумерным
электронным сканированием между 16-ю положениями луча
3.4.1 Структура первичного микрополоскового антенного элемента
3.4.2 Разработка распределительной системы на 16 антенных элементов
3.4.3 Подведение сигнала с помощью СВЧ коаксиального коннектора
3.4.4 Топологии разработанных печатных плат и результаты электромагнитного моделирования
3.4.5 Результаты экспериментального исследования макетов линзовых
антенн с электронным сканированием луча

3.5 Сравнение характеристик различных линзовых антенн
Заключение
Список литературы

|£(0) = £о(со80)’ (3)
Можно показать, что коэффициент направленного действия такого антенного элемента может быть найден как:
С = 4у + 2. (4)
Рассмотренная модель диаграммы направленности антенного элемента может быть использована при моделировании различных антенных элементов за счет подбора параметров модели уЕ и ун, так чтобы обеспечить равное значение ширин диаграммы направленности реального антенного элемента и модели его излучения в Е и Н плоскостях. При этом подразумевается, что реальная диаграмма направленности антенного элемента должна быть предварительно известна либо вычислена с помощью средств полного электромагитного моделирования. На Рис. 7 показаны диаграммы направленности антенного элемента в теле линзы для различных значений у.
Рис. 6. Диаграмма направленности антенного элемента в теле линзы Реальная диаграмма направленности первичного антенного элемента в некоторых простейших случаях может быть также получена и из известных теоретических рассмотрений. Например, хорошо известно, что электрическое и магнитное поля полуволнового диполя выражаются в следующем виде [38]: