Отримання аксіально-симетричного розподілу поля з використанням прямокутних апертурних випромінювачів
Анотація
У роботі з використанням апертурного методу досліджено випромінювання з відкритого кінця прямокутного хвилеводу. Отримано вирази, що описують діаграму спрямованості (ДС) такої апертури в дальній зоні у двох взаємно перпендикулярних площинах. Для конкретних розмірів двох прямокутних апертур 40×33 мм та 30×21,6 мм проведено чисельні дослідження перерізів ДС у картинній площині за змінних ширини та довжини сторін розкривів. Зроблено порівняння отриманих перерізів ДС з Гаусовим розподілом поля та встановлено, що до рівня -11 дБ, перерізи ДС в обох картинних площинах практично збігаються з Гаусовим розподілом поля. Це особливо важливо під час падіння хвильового пучка на плоску грань аксікону. При зміні розміру вузької сторони прямокутної апертури можна отримати аксіально-симетричну ДС. Проведено експериментальні дослідження цих прямокутних апертур у Ка діапазоні. Показано гарний збіг експериментальних результатів із розрахунковими даними. Встановлено, що якщо геометричні розміри прямокутної апертури перевищують дві довжини хвилі, то в хвилеводному тракті встановлюється режим біжучої хвилі. Експериментально виявлено, що амплітудний розподіл поля обох апертур у дальній зоні до рівня −8,7 дБ збігається з Гауссовим розподілом поля. Показано, що для опромінення плоскої грані аксікону хвильовим пучком використовувати прямокутні апертури не доцільно.
Завантаження
Посилання
Y. Dewen, T. Yan, C. Changhua, Z. Feng, and H. Lei, High Power Laser and Particle Beams, 37 (2025). https://doi.org/10.11884/HPLPB202537.240374
S. Mumtaz, H.S. Uhm, and E.H. Choi, Physics Reports, 1069, 1 (2024). https://doi.org/10.1016/j.physrep.2024.03.003
C.-H. Zhan, T.-M. Li, L. Meng, Z.-H. Li, Y. Wu, and J.-B. Shao, Acta Phys. Sin. 63, 238405 (2014). https://doi.org/10.7498/aps.63.238405
Y. Xu, Review of the high-power vacuum tube microwave sources, arXiv:2003.04288 [physics.plasm-ph] (2024).
E. Negri, W. Fuscaldo, P. Burghignoli, and A. Galli, Micromachines, 13, 2230 (2022). https://doi.org/10.3390/mi13122230
Z. Yu, and W.B. Dou, Prog. Electromagn. Res. 93, 205 (2009). https://doi.org/10.2528/PIER09032303
H. Huang, and Y. Yu, Acta Tech. 62, 107 (2017).
S. Monk, J. Arlt, D.A. Robertson, J. Courtial, and M.J. Padgett, Opt. Commun. 170, 213 (1999). https://doi.org/10.1016/S0030-4018(99)00297-7
H. Meng, B. Xiang, J. Zhang, W. Dou, and Y. Yu, J. Infrared Millim. Terahertz Waves, 35, 208 (2014). https://doi.org/10.1007/s10762-013-0044-3
V. Jarutis, R. Paskauskas, and A. Stabinis, Opt. Commun. 184, 105 (2000). https://doi.org/10.1016/S0030-4018(00)00945-4
S. Cabrini, C. Liberale, D. Cojoc, A. Carpentiero, M. Prasciolu, S. Mora, V. Degiorgio, et al., Microelectr. Engineer. 83(4-9), 804-807 (2006). https://doi.org/10.1016/j.mee.2006.01.247
M. Ettorre, S. Pavone, M. Casaletti, M. Albani, A. Mazzinghi and A.Freni, Aperture Antennas for Millimeter and Sub-Millimeter Wave Applications, (Springer, Cham, 2017). https://doi.org/10.1007/978-3-319-62773-1_8
Z. Zhai, Z. Cheng, Q. Lv, and X. Wang, Appl. Sciences, 10(15), 1-11 (2020). https://doi.org/10.3390/app10155127
J. Dudutis, M. Mackevičiūtė, J. Pipiras, R. Stonys, V. Stankevič, G. Račiukaitis, and P. Gečys, Opt. Express, 30(2), 1860-1874 (2022). https://doi.org/10.1364/OE.447035
C. Lyu, M. R. Belić, Y. Li, and Y. Zhang, Optics & Laser Technology, 164, 109548 (2023). https://doi.org/10.1016/j.optlastec.2023.109548
M. Eskandari, M. Joodaki, and A.R. Attari, arXiv:2408.03333 [physics.app-ph], 1-11 (2024). http://dx.doi.org/10.1109/TMTT.2024.3449650
R. Kühn, Mikrowellenantennen, (VEB Verlag Technik, Berlin, 1964).
J.R. Pardo, J. Cernicharo, and E. Serabyn, IEEE Trans. Antennas Propag., 49(12), 1683-1694 (2001). http://dx.doi.org/10.1109/8.982447
C.A. Balanis, Antenna Theory: Analysis and Design, 3rd ed. (Wiley, Hoboken, NJ, 2005). https://doi.org/10.1002/0471654507
D. Gloge, Proceedings of the symposium on quasi-optics, (Polytechnic Press, Brooklyn, 1964).
Авторське право (c) 2026 І.К. Кузьмичов, О.А. Войтович, О.С. Лукаш, Е.М. Хуторян, В.П. Мальцев, О.В. Май
Цю роботу ліцензовано за Міжнародня ліцензія Creative Commons Attribution 4.0.
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
