Надширокосмуговий комбінований вібраторно-щілинний випромінювач типу Клевіна

Анотація

Актуальність. Надширокосмуговий зв’язок є перспективним способом передавання інформації, який використовує короткі електромагнітні імпульси. Він має великий потенціал завдяки більшій, порівняно з іншими способами передавання інформації, пропускній здатності. Це дозволяє створювати надшвидкі бездротові комунікаційні мережі. Але реалізація надширокосмугового зв’язку потребує використання компактних та ефективних імпульсних випромінювачів.

Мета роботи. Створити компактну імпульсну комбіновану антену електричного та магнітного типу, надширокосмуговий аналог випромінювача Клевіна, в якому необхідні характеристики забезпечуються сильною взаємодією його складових частин. Також необхідно проаналізувати напрямлені, частотні та часові характеристики такого випромінювача.

Методи. Використовується числовий метод кінцевих різниць у часовому просторі (FDTD) для остаточного розрахунку та оптимізації випромінювача. Початкова конструкція розрахована у вузькому діапазоні частот методом електро- та магніторушійних сил.

Результати. Проведена багатопараметрична оптимізація антени з метою знаходження оптимальної взаємодії між електричним та магнітним випромінювачем при одночасному забезпеченні потрібних напрямлених та частотних характеристик. Отримані діаграми напрямленості в H і E площинах для низки частот, побудовані часові залежності випроміненого поля в цих площинах.

Висновки. Аналог випромінювача Клевіна може концентрувати енергію випромінювання в заданому напрямку та забезпечувати широкий діапазон робочих частот, що досягає в даній реалізації антени 1 ГГц. Треба відмітити компактність даної структури та наявність низки геометричних параметрів, зміна яких може дозволити покращити часові параметри випромінюваного поля. Надширокосмугова комбінована вібраторно-щілинна структура має декілька напрямків для подальшої оптимізації часових, частотних і напрямлених характеристик відповідно до вимог конкретних застосувань.