4. Лабораторные задания и указания по их выполнению

4.1. Выполнить компьютерное моделирование с помощью программы HFSS электрических характеристик ПА линейной поляризации на основе прямоугольного резонаторного излучателя, рассчитанной для работы на частоте 10 ГГц: антенны с «врезанной» ЛП и антенны с четвертьволновым трансформатором. Сравнить максимальные значения КНД и КУ антенн, определить значения ширины ДН в Е- и Н-плоскостях.

0. По результатам моделирования определить ширину полосы рабочих частот антенн:

- ограниченную снижением коэффициента усиления на 3 дБ;

- ограниченную рассогласованием с питающей несимметричной полосковой ЛП (по уровню КСВ≤2).

4.2. Исследовать влияние на качество согласования антенн длины воздушных карманов и размеров четвертьволнового трансформатора.

4.3. Сделать выводы по полученным результатам.

4.4. Ознакомиться с результатами компьютерного моделирования характеристик плоской АВВ СВЧ диапазона; оценить КПД и частотные зависимости КНД и КУ антенны в сравнении с этими же характеристиками полосковых ПАР с комбинированным питанием.

5. Контрольные вопросы

1. Виды полосковых антенн. Достоинства и недостатки полосковых антенн и решеток.

2. Типовые параметры конструкций полосковых антенн резонаторного типа.

3. Принцип действия полосковой антенны с прямоугольным резонаторным излучателем.

4. Выбор размеров прямоугольного излучателя.

5. Влияние толщины и параметров материала подложки на характеристики антенны.

6. Схемы питания излучателей в полосковых антенных решетках, их достоинства и недостатки.

7. Способы получения излучения с круговой поляризацией, их практическая реализация в полосковых антеннах.

8. Принцип действия полосковых антенн вытекающей волны, их достоинства и недостатки в сравнении с антенными решетками из резонаторных излучателей.

6. Список рекомендуемой литературы

1. Климов, А.И. Антенно-фидерные устройства [Текст]: учеб. пособие / А.И. Климов – Воронеж: Воронежский институт МВД России, 2012. – 260 с.

2. Антенно-фидерные устройства и распространение радиоволн [Текст]: учебник для вузов / Г.А. Ерохин и др.; под ред. Г.А. Ерохина. — М.: Горячая линия-Телеком, 2004. – 491 с.

3. Устройства СВЧ и антенны [Текст] / Д. И. Воскресенский и др.; под ред. Д. И. Воскресенского. – М.: Радиотехника, 2006. – 376 с.

4. Сазонов, Д.М. Антенны и устройства СВЧ [Текст] / Д.М. Сазонов. – М.: Высшая школа, 1988. – 432 с.

5. Панченко, Б.А. Микрополосковые антенны [Текст] / Б.А. Панченко, Е.И. Нефёдов. – М.: Радио и связь, 1986. – 144 с.

6. Лось, В.Ф. Микрополосковые и диэлектрические резонаторные антенны. САПР-модели: методы математического моделирования [Текст] / В.Ф. Лось; под ред. Л.Д. Бахраха – М.: ИПРЖР, 2002. – 96 с.

7. Volakis J.L. Antenna Engineering Handbook / J.L. Volakis. – McGraw-Hill, 2007. – 1755 p.

8. Климов, А.И. Разработка и исследование плоских дифракционных антенн СВЧ и КВЧ диапазонов с электрически управляемыми характеристиками [Текст] / А.И. Климов. – Воронеж: Научная книга, 2010. – 117 с.

9. Патент РФ на изобретение № 2517724. Плоская антенна вытекающей волны / Д.Н. Борисов, А.И. Климов, А.В. Золотухин и др.. Опубл. 27.05.2014, бюл. № 15.

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

к лабораторным работам № 6—9

по дисциплине «Устройства СВЧ и антенны»

для студентов специальности