Synthesis and analysis of ultra-wideband reflectarrays

Capa

Citar

Texto integral

Acesso aberto Acesso aberto
Acesso é fechado Acesso está concedido
Acesso é fechado Somente assinantes

Resumo

The article is devoted to the problems of analysis and synthesis of dual-polarization ultra-wideband reflectarrays and is relevant for arrays of UWB elements of extended length such as Vivaldi antennas and TEM-horns. Synthesis and analysis are carried out in the approximation of a locally periodic array, when each of its elements can be assigned a Floquet cell. A review of the literature on UWB reflectarrays is carried out and it is shown that in most published works the dependence of the phase of the Floquet cell transmission coefficient on the angle of incidence and polarization of the exciting wave is not taken into account in the process of synthesis of the array. This article presents a procedure for the approximate synthesis of a dual-polarization UWB reflectarray taking into account the above effects. An approach to the analysis of the UWB RAA is proposed, based on the numerical calculation of the Floquet cell scattering matrix in combination with the successive approximations method. A comparison of the solutions at the first and second iterations is carried out, and the questions of further solution correction by increasing the order of approximation are discussed.

Texto integral

Acesso é fechado

Sobre autores

S. Bankov

Kotelnikov Institute of Radioengineering and Electronics RAS

Autor responsável pela correspondência
Email: sbankov@yandex.ru
Rússia, Mokhovaya Str., 11, build. 7, Moscow, 125009

M. Duplenkova

Kotelnikov Institute of Radioengineering and Electronics RAS

Email: sbankov@yandex.ru
Rússia, Mokhovaya Str., 11, build. 7, Moscow, 125009

Bibliografia

  1. Dahri M.H., Jamadulin M.H., Abbasi M.I., Kamarudim M.R. // IEEE Access. 2017. V. 5. Article No. 17803.
  2. Narayanasamy K., Mohammed G.N.A., Savarimuthu K. et al. // Int. J. RF and Microwave Computer‐Aided Engineering. 2020. Article No. 22272.
  3. Joy J.A., Palaniswami S.K., Kumar S. et al. // IEEE Access. 2024. V. 12. Article No. 46717.
  4. Банков С.Е., Курушин А.А., Гутцайт Э.М. Решение оптических и СВЧ задач с помощью HFSS. М.: Оркада, 2012. 240 с.
  5. Li W., Gao S., Zhang L. et al. // IEEE Trans. 2018. V-AP. 66. № . 2. P. 533.
  6. Zhang J. Zhang L., Li W. et al. // 2020 14th European Conference on Antennas and Propagation (EuCAP). Copenhagen. 15–20 Mar. N.Y.: IEEE, 2020. Paper No. 9135484.
  7. Hamza M., Zekios C.L., Georgakopoulos S.V. // 2021 IEEE Int. Symp. on A&P and USNC-URSI Radio Science Meeting (APS/URSI). Singapore. 04–10 Dec. N.Y.: IEEE, 2021. P. 977.
  8. Wang J., Zhou Y., Feng X. // 2019 Computing, Communications and IoT Applications (ComComAp). Shenzhen. 28–30 Oct. N.Y.: IEEE, 2019. P. 200.
  9. Xiao L., Qu S.W., Yang S. // Int. J. RF and Microwave Computer‐Aided Engineering. 2021. Article No. 22892.
  10. Qin F., Li L., Liu Y., Zhang H. // The Applied Computational Electromagnetics Society J. (ACES). 2020. V. 35. № 7. P. 784.
  11. Ren J. Wang H., Shi W., Ma M. // IEEE Antennas and Wireless Propagation Lett. 2021. V. 20. № . 12. P. 2496.
  12. Амитей Н., Галиндо В., Ву Ч. Теория и анализ фазированных антенных решеток. М.: Мир. 1974.
  13. Калошин В.А., Ле Н.Т. // Докл. VI Всерос. Микроволновой конф. Москва 28–30 Нояб. 2018. М.: ИРЭ им. В. А. Котельникова РАН, 2018. C. 194.
  14. Yan J.B., Gogineni S., Camps-Raga B., Brozena J. // IEEE Trans. 2015. V. AP-64. № 2. P. 781.
  15. Марков Г.Т., Чаплин А.Ф. Возбуждение электромагнитных волн. М.: Радио и связь, 1983.

Arquivos suplementares

Arquivos suplementares
Ação
1. JATS XML
Baixar
2. Fig. 1. Ray path in a reflective grating.

Baixar (60KB)
Metadados
3. Fig. 2. Local and global coordinate systems for the OAR synthesis procedure.

Baixar (72KB)
Metadados
4. Fig. 3. Schematic representation of the Floquet channel for the OAR EY.

Baixar (59KB)
Metadados
5. Fig. 4. The structure under study: (a) – fragment of the lattice, (b) – electrodynamic model of the lattice in the form of a Floquet channel.

Baixar (301KB)
Metadados
6. Fig. 5. Frequency dependence of the reflection coefficient of the Floquet channel for different angles of incidence, θ = 0° (1), 15° (2), 30° (3).

Baixar (215KB)
Metadados
7. Fig. 6. Dependence of the phase of the Floquet channel transmission coefficients Ф1, f1 (1) and Ф2, f2 (2) on the angle of incidence θ at φ = 0.

Baixar (118KB)
Metadados
8. Fig. 7. Lengths of the LZ depending on the coordinate xа at ya = 0 L1 (1, 3, 5) and L2 (2, 4, 6) at F = 200 (1, 2), F = 300 (3, 4), F = 400 (5, 6) for the cases: ΔX = 0, β = 0 (a); ΔX = –100, β = 30° (b).

Baixar (325KB)
Metadados
9. Fig. 8. Difference in phase shifts in L1 and L2 LZs depending on the EY coordinates at ya = 0; (a) – at F = 200 (1, 4), F = 300 (2, 5), F = 400 (3, 6) for the case (ΔX = 0, β = 0) – 1, 2, 3; (ΔX = –100, β = 30°) – 4, 5, 6; (b) – at F = 300 (β = 0, ΔX = –200) (1), (β = 0, ΔX = –100) (2), (β = 0, ΔX = 0) (3), (β = 15°, ΔX = 0) (4), (β = 30°, ΔX = 0) (5).

Baixar (255KB)
Metadados
10. Fig. 9. The principle of wave formation in the ports of the IE at the stage of analysis in zero approximation: (a) – incident wave E1 in port 1, (b) – reflected wave Ef1 in port f1.

Baixar (115KB)
Metadados
11. Fig. 10. The principle of formation of the reflected wave E ’f 1 in the port f1.

Baixar (69KB)
Metadados
12. Fig. 11. Dependences of radiation angles θ out (1), φ out (2) on xn at yn = 45 for OAR with F = 200 mm, ∆Х = –100 mm, β = 30° at frequencies of 7 GHz (a), 15 GHz (b), 27 GHz (c).

Baixar (170KB)
Metadados
13. Fig. 12. DN in the first (3, 4) and zero (1, 2) approximations for the main (1, 3) and cross-polarizations (2, 4).

Baixar (175KB)
Metadados
14. Fig. 13. RP for horizontal (a, c) and vertical (b, d) polarization as a function of angle at frequencies of 11 GHz (a, b) and 19 GHz (c, d): D(θ) – 1, D(φ) – 2.

Baixar (295KB)
Metadados
15. Fig. 14. Frequency dependences of the coefficient of heat transfer taking into account (1, 2, 3) and without taking into account (4, 5, 6) heat losses for β = 10° (1, 4), 20° (2, 5), 30° (3, 6).

Baixar (161KB)
Metadados
16. Fig. 15. Frequency dependences of the control and measurement parameters for β = 10° (1), 20° (2), 30° (3).

Baixar (97KB)
Metadados

Declaração de direitos autorais © Russian Academy of Sciences, 2025

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».