Электродинамический анализ щелевых антенн на сложных волноводных структурах тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.03, кандидат наук Пелевин Александр Олегович

• Пелевин Александр Олегович
• кандидат наук
• 2022

Оглавление диссертации кандидат наук Пелевин Александр Олегович

- 2 -Оглавление

Введение

Глава 1. Предмет исследований и обзор литературы

1.1. Исторический обзор предмета исследований

1.2. Волноводно-щелевые антенны с применением

диэлектрических материалов

1.3. Щелевые антенны на П-волноводах и волноводах со

сложной формой сечения

1.4. Основные теоретические методы исследования

характеристик волноводно-щелевых антенн

1.5. Программные пакеты электродинамического моделирования

Глава 2. Электродинамический анализ щелевых антенн на прямоугольных волноводах с диэлектрическим заполнением

2.1. Спектральная методика анализа

2.1.1. Постановка задачи

2.1.2. Получение спектральных интегральных уравнений

2.1.3. Определение диаграммы направленности и элементов

матрицы рассеяния

2.1.4. Верификация спектральной методики

2.1.5. Расчет и численное моделирование линейных

щелевых антенных решеток

2.2. Исследование параметров плоской антенной решетки

2.2.1. Постановка задачи исследования

2.2.2. Фазовое сканирование плоской антенной решетки

Выводы

Глава 3. Электродинамическое моделирование щелевых

антенных решеток на П-волноводах с воздушным заполнением

3.1. Особенности моделирования линейных щелевых

антенных решеток на П-волноводе

3.1.1. Постановка задачи

3.1.2. Исследование характеристик линейных щелевых антенных решеток на П-волноводах с различными размерами гребня

3.1.3. Определение оптимальных конструкций линейных щелевых антенн на П-волноводах для построения плоских антенных решеток

3.2. Плоские щелевые антенные решетки на П-волноводах

3.2.1. Постановка задачи моделирования плоских антенных решеток

3.2.2. Исследование характеристик излучения плоских щелевых антенных решеток с воздушным заполнением на прямоугольных и П-волноводах с различными размерами гребня

Выводы

Глава 4. Электродинамическое моделирование щелевых

антенн на П-волноводах с диэлектрическим заполнением

4.1. Постановка задачи и особенности исследования щелевых

антенн на П-волноводах с диэлектрическим заполнением

4.2. Моделирование линейных щелевых антенных решеток в

заданных частотных диапазонах

4.3. Фазовое сканирование плоских щелевых антенных решеток на

различных П-волноводах в заданных частотных диапазонах

Выводы

Заключение

Список сокращений

Список литературы

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Электродинамический анализ щелевых антенн на сложных волноводных структурах»

- 4 -Введение

Актуальность темы. Интенсивность развития радиоэлектронных устройств СВЧ диапазона напрямую зависит от непрерывного поиска идей для создания новых или совершенствования уже существующих антенно-фидерных систем. Волноводно-щелевые антенны благодаря своим основным достоинствам, таким как простота и прочность конструкции, технологичность, малый вес и габариты, отсутствие выступающих частей, низкая стоимость производства, возможность построения различных амплитудно-фазовых распределений позволяют создавать надежное, малогабаритное и современное радиотехническое оборудование [1,2]. Область применения волноводно-щелевых антенн чрезвычайно обширна и постоянно увеличивается. В сфере технологий специального применения они используются в качестве бортовых антенн аэрокосмических аппаратов, в составе корабельных и воздушных радиолокационных станций, в системах активной, полуактивной и пассивной радионавигации специального назначения [3,4]. Такие антенны находят возможное применение в составе радаров слежения за дорожной обстановкой [5,6], мониторинга состояния атмосферы и ионосферы [7], также в качестве антенн СВЧ радиометров и геофизических радаров, систем аэрокосмической и наземной связи, в качестве возможных антенн базовых станций перспективных стандартов мобильной связи [8].

Свойства волноводной структуры линии передачи, питающей щелевые излучатели, влияют на внутреннюю среду распространения электромагнитных волн. Следовательно, изменяя эти свойства, можно совершенствовать характеристики волноводно-щелевых антенн. Одним из способов изменения свойств волноводной структуры является диэлектрическое заполнение полости волновода. С помощью такого заполнения можно, например, расширить рабочую полосу частот [9], сместить ее вниз по диапазону, изолировать полость волновода от неблагоприятных погодных условий и создать в ней давление воздуха для повышения напряжения пробоя [10,11].

Другим способом изменения свойств волноводной структуры является применение волноводов со сложной формой сечения. Использование П-волноводов позволяет до двух раз уменьшить критическую частоту основной волны в сравнении с прямоугольными волноводами того же поперечного сечения [12-13]. Применение П-волновода для питания щелевых излучателей позволяет существенно расширить одномодовый диапазон и как следствие увеличить рабочую полосу частот [14]. В щелевых решетках на прямоугольных волноводах замена на П-образные волноводы меньшего поперечного сечения обеспечит снижение габаритов антенной системы.

Волноводно-щелевые антенны являются широко используемым элементом для построения плоских фазированных решеток. Из теории эквидистантных антенных решеток известно, что управлять главным лепестком диаграммы направленности можно, задавая фазовый сдвиг между элементами [15]. При этом угол а отклонения главного лепестка диаграммы направленности определяется известным соотношением:

( \ 2л )

где X - длина волны, й - период решетки, ¥ - сдвиг фазы между элементами.

При расположении таких элементов вплотную друг к другу период решетки определяется линейным размером (в частности, шириной) волновода и поэтому напрямую зависит от рабочей длины волны. Таким образом, угловой интервал отклонения главного лепестка ДН при фазовом сканировании, в общем случае пропорциональный отношению длины волны к межэлементному расстоянию, для решетки из волноводов с продольными щелями оказывается пропорционален отношению длины волны к ширине волновода. Соответственно, для расширения этого интервала можно уменьшать ширину волноводного элемента при заданной частоте или увеличивать рабочую длину волны при заданном сечении.

Для одновременной реализации этих возможностей перспективно использовать волноводы с П-образной формой сечения с диэлектрическим заполнением полости.

При анализе доступной научно-исследовательской литературы на тему волноводно-щелевых антенных решеток не обнаружено работ, посвященных использованию П-волноводов с частичным слоистым диэлектрическим заполнением для модификации щелевых антенн. Использование диэлектрических материалов в щелевых антеннах на компактных П-волноводах, по сравнению с аналогами на прямоугольных волноводах, может дать дополнительное увеличение интервала фазового сканирования плоской антенной решетки на их основе.

Предмет исследования - линейные щелевые антенные решетки на прямоугольных волноводах с диэлектрическим заполнением, на П-волноводах с воздушным и диэлектрическим заполнением, а также плоские антенные решетки с фазовым сканированием на их основе.

Цель работы - электродинамическое исследование новых линейных и плоских щелевых антенных решеток на сложных волноводных структурах для улучшения их электрических характеристик.

Основные задачи работы. Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

1. Разработать строгий численно-аналитический метод, основанный на Фурье преобразованиях, для расчета щелевой антенной решетки на прямоугольном волноводе со слоистым диэлектрическим заполнением и создать программное обеспечение на его основе.

2. Исследовать влияние параметров диэлектрического слоя в прямоугольном волноводе и щелей, заполненных диэлектриком, на характеристики линейной антенной решетки и определить начальное

приближение для численного моделирования щелевых антенн на сложных волноводных структурах.

3. Провести оценку параметров П-волноводов для определения эквивалентной среды распространения электромагнитных волн, позволяющую построить щелевую антенну с улучшенными характеристиками.

4. Сформулировать и реализовать алгоритм смещения рабочего диапазона щелевой антенной решетки с помощью металлического гребня и диэлектрического заполнения волновода и щелей.

5. Провести анализ электрических характеристик линейных и плоских щелевых антенных решеток на П-волноводах с частичным слоистым диэлектрическим заполнением.

Научная новизна результатов, представленных в данной работе, заключается в следующем:

1. Разработана спектральная численно-аналитическая методика расчета параметров щелевой антенной решетки на прямоугольном волноводе с произвольным количеством диэлектрических слоев и щелей, заполненных диэлектриком.

2. Проведена оценка параметров П-волноводов для определения эквивалентной среды распространения электромагнитных волн, позволяющая построить щелевую антенную решетку с расширенным сектором электронного сканирования и настройкой максимального коэффициента усиления на заданную частоту.

3. Сформулирован и реализован алгоритм смещения рабочего диапазона частот щелевой антенной решетки с помощью металлического гребня и диэлектрического заполнения полости волновода и щелей.

4. Разработана новая щелевая антенна на П-волноводе с частичным слоистым диэлектрическим заполнением, позволяющая уменьшать поперечное сечение и площадь апертуры плоских антенных решеток, созданных на их основе.

5. Установлено, что применение щелевых антенных решеток на П-волноводах со слоистым диэлектрическим заполнением в качестве линейных элементов плоской антенной решетки позволяет существенно расширить интервал электронного сканирования в Е-плоскости.

Практическая значимость работы заключается в следующем:

Предложены новые модификации щелевых антенных решеток, позволяющие создавать антенные системы с улучшенными электрическими характеристиками и расширенным сектором фазового сканирования при снижении общих размеров конструкций.

Программное обеспечение, разработанное на основе спектральной методики расчета щелевых антенн на прямоугольном волноводе с диэлектрическим заполнением, при реализации в пакетах электромагнитного моделирования позволит сократить время счета на ЭВМ, уменьшив количество неизвестных при решении.

С помощью спектральной методики и полученных физических закономерностей решена актуальная задача определения параметров начального приближения для построения эффективных электродинамических моделей линейных антенных решеток в пакетах CST и

Результаты исследования антенных характеристик линейных и плоских щелевых решеток на сложных волноводных структурах могут быть эффективно применены при проектировании новых и модернизации существующих антенно-фидерных устройств в составе радиотехнических средств различного назначения.

Результаты диссертационной работы были использованы при выполнении гранта президента Российской Федерации МД-118.2017.9 «Разработка и создание сверхкомпактных волноводных селективных устройств на сложных многослойных металлодиэлектрических структурах с управляемыми характеристиками для перспективных авиационных и спутниковых инфокоммуникационных систем».

Положения, выносимые на защиту:

1. Численно-аналитическая методика расчета электрических параметров щелевой антенной решетки, на основе спектральных интегральных уравнений, использующих ЬМ- и ЬБ-волны в прямоугольном волноводе со слоистым диэлектрическим заполнением.

2. Результаты анализа влияния параметров П-волновода на характеристики щелевых антенн, позволяющие создать линейные антенные решетки с расширенным сектором электронного сканирования и настройкой максимального коэффициента усиления на заданную частоту.

3. Физические эффекты и общие закономерности влияния гребневой структуры и диэлектрического заполнения на характеристики щелевых антенных решеток, позволяющие смещать рабочий диапазон частот в широких пределах, уменьшать площадь поперечного сечения и управлять сектором фазового сканирования.

4. Результаты расчетов электрических характеристик электродинамических моделей щелевых антенн на сложных волноводных структурах, которые можно использовать в качестве начального приближения при синтезе плоских волноводно-щелевых ФАР с расширенным сектором электронного сканирования в Е-плоскости.

5. Электродинамические модели, программное обеспечение, результаты численных расчетов, верификация полученных результатов при численном моделировании щелевых антенн с заданными характеристиками.

Достоверность и обоснованность полученных результатов работы обеспечивается строгой постановкой электродинамических задач и строгими математическими методами их решения, а также проверкой сходимости полученного численного решения. Результаты моделирования излучения щелевых антенн взаимно верифицируются с помощью применения двух пакетов электромагнитного моделирования, использующих разные методы

решения, а также сопоставляются с результатами из научных литературных источников.

Методы исследования.

Для проведения данного исследования необходимо иметь точный и надежный алгоритм расчета характеристик волноводно-щелевых антенных решеток. Для учета взаимного влияния щелевых излучателей, как по внутренней, так и по внешней области, а также для учета конечной толщины волноводной конструкции такой алгоритм должен базироваться на строгих электродинамических методах. Важно отметить, что для достижения максимального охвата и расширения тестовых возможностей принятый ниже метод расчета волноводно-щелевых антенных структур применим как для активного, так и для пассивного режимов возбуждения.

Теоретический анализ электромагнитных характеристик волноводно-щелевых антенных структур наиболее точно и строго выполняется с помощью методов решения интегро-дифференциальных уравнений или спектральных (сумматорных) интегральных уравнений относительно преобразований Фурье тангенциальных компонент напряженности электрического поля на щелях [16]. Тензорное ядро интегро-дифференциальных уравнений имеет бисингулярную особенность, которую при численном решении задачи необходимо выделять и учитывать при аналитических преобразованиях. В спектральных интегральных уравнениях при численном решении бисингулярная особенность проявляется в медленной сходимости рядов и интегралов. Однако улучшить сходимость рядов оказывается проще, чем аналитически выделить и преобразовать сингулярную особенность. Поэтому при развитии метода предлагается использовать спектральные интегральные уравнения.

Для получения спектральных интегральных уравнений необходимо разделить все рабочее пространство волноводно-щелевой антенной решетки на подобласти. В первой области - свободного пространства - необходимо ввести

векторные потенциалы и с их помощью получить уравнения для компонент электромагнитных полей в этой области. Во второй, области щелевого излучателя, необходимо воспользоваться методом стоячих волн для задания векторных потенциалов и также получить компоненты электромагнитных полей. В третьей области, собственно волновода, полость которого заполнена горизонтальными диэлектрическими слоями, необходимо использовать аппарат ЬМ- и ЬБ-волн. Далее с их помощью получаются выражения для векторных потенциалов, из которых затем следуют компоненты электромагнитных полей.

В результате проведенных операций получается система спектральных интегральных уравнений относительно напряженности электрического поля на щели. Искомое поле на щели можно аппроксимировать математическими функциями, при этом наиболее точное приближение достигается с помощью полиномов Чебышева первого и второго рода. Для решения системы будем использовать метод Галеркина [17-18].

Сходимость численной реализации полученного метода необходимо исследовать при задании разного количества базисных функций, аппроксимирующих поведение электрического поля, как вдоль, так и поперёк щели.

Итак, в результате разработки метода расчета щелевых антенных решеток с диэлектрическим заполнением можно с высокой точностью проектировать новые антенные конструкции с различными свойствами заполняющего материала. Однако разработка такого метода - это достаточно трудоемкий процесс, требующий внимательной и продолжительной аналитической работы с громоздкими математическими выражениями для электромагнитных полей в области волновода. Для верификации точности полученного метода и проверки достоверности полученных результатов в работе проведены независимые расчеты с помощью пакетов электромагнитного моделирования от различных производителей.

При построении моделей в пакетах электродинамического моделирования крайне важно учитывать их специфические особенности. Например, такие как разбиение рабочего пространства на базовые элементы в зависимости от выбранного численного метода моделирования. В результате уменьшения размеров таких элементов можно увеличивать точность решения электродинамической задачи, и как следствие, повысить точность определения параметров антенной решетки. Однако увеличение точности влечет за собой повышение требований к вычислительным ресурсам и существенный рост времени счета на ЭВМ. В диссертационной работе разработана методика расчета, которая позволяет определить начальное приближение при численном моделировании щелевых антенн на сложных волноводных структурах с заданной точностью в известных пакетах прикладных программ. При расчете новых модификаций волноводно-щелевых антенных решеток в пакетах электродинамического моделирования начальное приближение дает значительный выигрыш во времени при заданной точности решения.

Личный вклад автора. Автором выполнены все теоретические исследования щелевых антенн на сложных волноводных структурах. Им разработана спектральная методика расчета щелевой антенны на прямоугольном волноводе с диэлектрическим заполнением. Автором выполнены все численные исследования щелевых антенн, анализ и интерпретация полученных результатов, а также им сформулированы выводы и основные теоретические положения, содержащиеся в диссертации.

Соответствие диссертационной работы паспорту специальности.

Данная работа соответствует паспорту специальности 01.04.03 «Радиофизика» в результате проведенных исследований общефизического характера в следующих областях:

1. «Изучение линейных и нелинейных процессов излучения, распространения, дифракции, рассеяния, взаимодействия и трансформации волн в естественных и искусственных средах». В диссертации изучаются

линейные процессы излучения и распространения волн в таких искусственных средах как волновод, заполненный диэлектрическими слоями.

2. «Разработка, исследование и создание новых электродинамических систем и устройств формирования и передачи радиосигналов: резонаторов, волноводов, фильтров и антенных систем в радио, оптическом и ИК-диапазоне». В частности, в диссертации были разработаны новые модификации щелевых антенн и изучены общие закономерности излучения волн сантиметрового диапазона линейными и плоскими антенными решетками на их основе.

Апробация работы. Материалы диссертационной работы докладывались на следующих российских и международных конференциях:

- XXV, XXVII Международная научно-техническая конференция «Радиолокация, навигация, связь» (RLNC 2019, RLNC 2021, г. Воронеж);

- International Scientific Conference «Radiation and Scattering of Electromagnetic Waves» (RSEMW 2019, RSEMW 2021, Divnomorskoe, Russia);

- I Российская научная конференция «Радиофизика, фотоника и исследование свойств вещества» (РФИВ-2020, г. Омск);

- XVIII Всероссийская молодежная научно-техническая конференция «Радиолокация и связь - перспективные технологии». (2020 г. Москва) -выступление отмечено дипломом за лучший доклад.

Публикации по результатам диссертационной работы. Основные результаты, полученные в рамках данной диссертации, были опубликованы в 14 научных трудах. Из них 4 публикации индексированы в международной базе Scopus. В российских журналах, входящих в перечень ВАК - 7 статей. В сборниках трудов российских и международных конференций - 7 работ. Получено свидетельство о регистрации программного обеспечения для ЭВМ.

Структура диссертации. Основные разделы диссертации включают: введение, четыре главы, заключение и список литературы из 128 наименований. Работа состоит из 159 страниц, в том числе, 65 рисунков и 31 таблицы.

Во введении обоснована актуальность темы, сформулированы цель и основные задачи диссертации, показана практическая значимость и новизна работы, приведена структура диссертации, результаты и положения, выносимые на защиту.

В первой главе исследована разработанность темы щелевых антенн на сложных волноводных структурах в доступных научных литературных источниках. Приведен обзор литературы на тему волноводно-щелевых антенн с применением диэлектрических материалов, по результатам которого получен вывод о необходимости исследовать щелевые антенные решетки на прямоугольных волноводах со слоистым диэлектрическим заполнением. Далее разобраны наиболее значимые работы на тему применения волноводов со сложным сечением в качестве питающей структуры для щелевых антенн. Установлено, что требуется новый алгоритм, систематизирующий переход от прямоугольного волновода к П-волноводу при построении щелевых антенн с аналогичными характеристиками. Обзор методов исследования волноводно-щелевых антенн, их численных реализаций и пакетов электродинамического моделирования выявил наиболее соответствующие из них для точного исследования щелевых антенн на сложных волноводных структурах.

Во второй главе разработан эффективный метод анализа параметров щелевых АР на прямоугольном волноводе с произвольным количеством диэлектрических слоев. С помощью аппарата LM- и LE-волн получены спектральные уравнения для компонент электромагнитного поля в прямоугольном волноводе со слоистым диэлектрическим заполнением. Проведен анализ сходимости метода расчета относительно количества базисных функций, аппроксимирующих поле на апертуре щели. Исследовано влияние диэлектрика, расположенного в полости волновода, на характеристики щелевой антенны. Представлен сравнительный анализ результатов расчетов параметров антенной решетки с результатами моделирования в программных пакетах CST [19] и [20]. Приведены зависимости коэффициента усиления

щелевой антенны для различных значений диэлектрической проницаемости и толщины слоя диэлектрика. Исследовано влияние диэлектрического заполнения на характеристики линейных и плоских антенных решеток.

Основные результаты главы опубликованы в работах [112А-120А].

В третьей главе приведены результаты моделирования параметров щелевых антенных решеток на П-волноводе с различными размерами гребня. В результате проведенного исследования получены новые сведения о зависимости параметров щелевой решетки на П-волноводе от размеров щелей и их удаления от центральной оси П-волновода. На основе зависимостей коэффициента усиления линейных решеток от частоты определены оптимальные конструкции для построения многофункциональных плоских антенных решеток. Представлены результаты исследования характеристик направленности плоских антенных решеток и определен сектор фазового сканирования в Б-плоскости. Проведен сравнительный анализ уровня и ширины побочного максимума диаграммы направленности плоских решеток на П-волноводах и прямоугольных волноводах при заданных фазовых сдвигах между линейными элементами.

Основные результаты главы опубликованы в работах [121А-124А].

В четвертой главе исследованы характеристики щелевых антенных решеток на П-волноводе с диэлектрическим заполнением. Сформулирован и реализован новый алгоритм смещения рабочего диапазона щелевой АР на прямоугольном волноводе вниз по частоте с помощью металлического гребня и диэлектрического заполнения полости волновода. Выполнен сравнительный анализ характеристик линейных антенных решеток на прямоугольных и П-волноводах с диэлектриком в заданных диапазонах частот. Определены критерии сравнения плоских антенных решеток на прямоугольных волноводах с воздушным заполнением и П-волноводах с диэлектрическим заполнением. Оценены предельные углы отклонения главного лепестка ДН при фазовом сканировании плоских антенных решеток. Установлено, что использование

П-волноводов с диэлектрическим заполнением в качестве линейных элементов плоских антенных решеток расширяет сектор фазового сканирования.

Основные результаты главы опубликованы в работах [125А-128А]. В заключении сформулированы основные результаты и выводы диссертационной работы, определены перспективные направления для дальнейших исследований.

Автор выражает искреннюю благодарность научному руководителю профессору, д.ф.-м.н. Заргано Геннадию Филипповичу, профессору д.ф.-м.н. Лереру Александру Михайловичу, доценту к.ф.-м.н. Пелевину Олегу Юрьевичу за многочисленные полезные научные дискуссии, внимание и поддержку при выполнении данной работы.

Заключение диссертации по теме «Радиофизика», Пелевин Александр Олегович

Заключение

В диссертационной работе выполнено электродинамическое исследование новых свойств линейных щелевых антенных решеток на сложных волноводных структурах. В результате введения диэлектрика во внутреннюю полость и перехода к П-образному сечению волновода получены модификации щелевых антенн со смещенным вниз по частоте рабочим диапазоном, достигнутым без увеличения размеров поперечного сечения волновода. Кроме того, использование таких модификаций в составе плоских антенных решеток позволяет получить новые антенные структуры, обладающие расширенным сектором фазового сканирования.

Исследовано влияние диэлектрического заполнения на характеристики линейных и плоских АР на прямоугольных волноводах. Для этого был разработан эффективный, основанный на строгих аналитических представлениях для электромагнитных полей метод анализа параметров щелевых АР на прямоугольном волноводе с произвольным количеством диэлектрических слоев. С помощью аппарата LM- и LE-волн получены СИУ для компонент электромагнитного поля в прямоугольном волноводе со слоистым диэлектрическим заполнением. Важная для практического применения численная реализация метода создана в виде программного обеспечения для расчёта параметров щелевых АР с двуслойным диэлектрическим заполнением полости прямоугольного волновода. Проведен анализ сходимости метода расчета относительно количества базисных функций, аппроксимирующих поведение электрического поле на апертуре щели. Показано, что метод обладает быстрой сходимостью решения, высокой скоростью счета и эффективным использованием вычислительных ресурсов. Разработанное программное обеспечение для ЭВМ было применено для расчета антенных характеристик четырех волноводно-щелевых структур с различным диэлектрическим заполнением полости волновода. Анализ результатов расчета модулей коэффициентов отражения и прохождения, а

также ДН установил полное графическое совпадение с аналогичными результатами, полученными при моделировании в пакете СБТ, с последующим их подтверждением в пакете НЕББ. Приведены зависимости коэффициента усиления щелевой антенны для различных сочетаний диэлектрической проницаемости и толщины слоя диэлектрика. Рассчитана щелевая АР на прямоугольном волноводе с заполнением в виде тонкого слоя с диэлектрической проницаемостью г = 2,2, позволившим сместить рабочий диапазон вниз по частоте на 2,2 ГГц относительно антенной решетки с воздушным заполнением. Данная АР благодаря своим характеристикам перспективна для построения плоской антенной решетки на ее основе. С помощью спектральной методики и полученных физических закономерностей решена актуальная задача определения параметров начального приближения для построения эффективных электродинамических моделей линейных антенных решеток в пакетах СБТ и НЕББ.

В программном обеспечении СБТ для линейных АР на прямоугольном волноводе с диэлектрическим заполнением показана зависимость смещения максимального значения КСВ от толщины слоя и его диэлектрической проницаемости. Для четырех вариантов диэлектрического заполнения подтверждена возможность смещения рабочего диапазона антенной решетки вниз по частоте относительно решетки с воздушным заполнением без внесения изменения в металлическую конструкцию антенной системы и без снижения характеристик направленности. Исследована плоская АР из восьми линейных волноводно-щелевых антенн с частичным диэлектрическим заполнением. Установлено, что размещение в волноводе тонкого диэлектрического слоя смещает рабочий интервал частот такой решетки более чем на 1 ГГц вниз по частоте. Коэффициент усиления плоской АР составляет 28 дБ в полосе не менее 1 ГГц, что вполне сопоставимо с характеристиками плоской АР на тех же элементах с воздушным заполнением. Результаты моделирования также подтверждают возможности фазового сканирования плоской АР в Е-плоскости.

Моделирование линейных и плоских щелевых антенных решеток на П-волноводах с воздушным заполнением осуществлено при помощи эффективного алгоритма, систематизирующего переход от прямоугольного волновода к П-волноводу меньшего поперечного размера с сохранением эквивалентного режима распространения основной волны. Для П-волноводов с различными размерами гребня проведен анализ параметров и характеристик направленности 20-щелевых эквидистантных антенных решеток бегущей волны. В результате исследования установлено, что размещение металлического гребня по центру прямоугольного волновода изменяет поведение электрического тока на внутренней широкой стенке. Применение различных сочетаний высоты и ширины гребня позволило получить максимальное значение КПД антенных решеток порядка 95% на центральной частоте рабочего диапазона. При этом размеры и расположение щелевых излучателей от центральной оси волновода оптимизировались для получения максимального значения коэффициента усиления 18,8 - 18,9 дБ при ширине рабочей полосы частот 1,5 - 1,65 ГГц. Преимущества плоских антенных решеток на П-волноводах по сравнению с их аналогами на прямоугольных волноводах заключаются в более эффективном использовании площади поверхности, занимаемой щелевыми излучателями. Благодаря применению П-волноводов меньшего по сравнению с прямоугольными волноводами сечения и соответствующему сокращению межэлементного расстояния плоской решетки получено существенное преимущество в виде расширения интервала фазового сканирования в Е-плоскости.

Проведено электродинамическое моделирование щелевых антенных решеток на П-волноводах с диэлектрическим заполнением в заданных диапазонах частот. Сформулирован и реализован новый эффективный алгоритм смещения рабочего диапазона щелевой АР на прямоугольном волноводе с помощью металлического гребня и диэлектрического заполнения полости волновода. Так, частотный диапазон линейной щелевой АР на прямоугольном

волноводе сечением 16х8 мм с воздушным заполнением удалось сместить вниз по частоте следующим образом. Металлический гребень 4,5х2,5 мм и тонкий слой с диэлектрической проницаемостью г =1,5 сместили рабочий диапазон линейной щелевой АР на прямоугольном волноводе сечением 16х8 мм вниз по частоте на 5...6 ГГц. При этом максимальное значение коэффициента усиления данной решетки составило 18,2 дБ, что сопоставимо с аналогом на прямоугольном волноводе с воздушным заполнением.

Применение П-волноводов с диэлектрическим заполнением в качестве линейных элементов плоской решетки позволяет существенно расширить сектор фазового сканирования, по сравнению с аналогичной решеткой на прямоугольных волноводах за счет уменьшения межэлементного расстояния и снижения рабочей частоты. Моделирование плоской антенной решетки из 16 П-волноводов с заполнением в виде тонкого слоя с диэлектрической проницаемостью г = 2 подтвердило расширение сектора фазового сканирования до значения 140 градусов при низком уровне побочного максимума диаграммы направленности.

Результаты исследования новых свойств линейных и плоских щелевых решеток на сложных волноводных структурах могут быть эффективно применены при проектировании новых и модернизации существующих антенно-фидерных устройств в составе радиотехнических средств различного назначения.

В заключение приведем некоторые направления для перспективных исследований щелевых антенн на сложных волноводных структурах:

- оптимизация сочетаний внутренней структуры и заполнения волновода, а также размеров и расположения щелевых излучателей для улучшения характеристик направленности и массогабаритных показателей;

- возможность использования материалов с изменяемой диэлектрической проницаемостью для заполнения полости волновода и щелевых излучателей для контроля рабочего диапазона частот антенной системы.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Пелевин Александр Олегович, 2022 год

Список литературы

1. Воскресенский Д.И. Устройства СВЧ и антенны. Проектирование фазированных антенных решеток. - М.: Радиотехника, 2012. - 744 с.

2. Elliot R.S., Antenna Theory & Design. - Wiley-IEEE Press, 2003. - 612 p.

3. Hansen Robert C. Phased Array Antennas.2rd ed. - Wiley, 2009. - 580 p.

4. Mailloux Robert J. Phased Array Antenna Handbook. - Artech House Antennas and Propagation Library, 2005. -515 p.

5. W. Menzel, A. Moebius. Antenna concepts for millimeter-wave automotive radar sensors // Pro. IEEE, Jul. 2012, vol. 100, pp. 2372-2379.

6. L. Qin, Y. Lu, Q. You, Y. Wang et al. Millimeter wave slotted waveguide array with unequal beam-widths and low sidelobe levels for vehicle radars and communications // IEEE Trans. Veh. Technol., Aug. 2018, vol. 67, no. 11, pp. 10574-10582.

7. Risdianto Hermansyah, Fitri Zulkifli, and Eko Rahardjo. Radiation Characteristics of Slotted Waveguide Array Antenna for X-Band Dual-polarized Weather Radar // PIERS, Shanghai, China, 8-11 August. 2016. pp. 3988-3991.

8. J. Zhou, H. Wang, J. Cao et al. Ridged Waveguide Slot Phased Array for 5G Millimeter-wave Application // CSQRWC. 2019. pp. 1-3.

9. X. Shan and Z. Shen. Transverse slot antenna array in the broad wall of a rectangular waveguide partially filled with a dielectric slab // Antennas and Propagation IEEE Transactions on, 2004, vol. 52, no. 4, pp. 1030-1038.

10. J. H. Hwang and Y. Oh. Millimeter-wave waveguide slot-array antenna covered by a dielectric slab and arrayed patches // IEEE Antennas Wireless Propag. Lett., 2009, vol. 8, pp. 1050-1053.

11. G. Mazzarella, G. Montisci. Analysis of dielectric-covered series slots with finite wall thickness // IEEE Antennas and Propagation Society International Symposium. 1998 Digest. Antennas: Gateways to the Global Network. June 1998, pp. 1910-1913

12. Заргано Г.Ф., Ляпин В.П., Михалевский В.С. и др. Волноводы сложных сечений. - М.: Радио и связь, 1986. - 124 с.

13. Земляков В.В., Заргано Г.Ф. Волноводно-селективные устройства.

- Таганрог: ЮФУ, 2019. - 310 с.

14. Qiu Jinghui, Li Yan, Huang Yuping et al. The analysis of a broadband slotted ridged waveguide antenna // 1999 International Conference on Computational Electromagnetics and its Applications. Proceedings (ICCEA'99), June 1999, pp. 171-174.

15. Кочержевский Г.Н. Антенно-фидерные устройства. - М.: Связь,1972,

- 472 с.

16. Кашин А.В. Методы проектирования и исследования волноводно-щелевых антенных решеток. - М.: Радиотехника. 2006. - 60 с.

17. Гринев А.Ю., Гиголо А.И. Математические основы и методы решения задач электродинамики: учебное пособие. - М.: Радиотехника, 2015. - 216 с.

18. Митра Р. Вычислительные методы в электродинамике.

- М.: Издательство «МИР», 1977. - 485 С.

19. Программное обеспечение CST STUDIO SUITE. [Электронный ресурс]: сведения о программном обеспечении. Режим доступа: URL: https://www.3ds.com/products-services/simulia/products/cst-studio-suite/ (дата обращения: 25.10.2020).

20. Программное обеспечение HFSS. [Электронный ресурс]: сведения о программном обеспечении. Режим доступа: URL: https://www.ansys.com/products/electronics/ansys-hfss (дата обращения: 25.10.2020).

21. A.F. Stevenson. Theory of slots in rectangular waveguides // Journal of Applied Physics, 1948, vol. 19, pp. 24-38.

22. E. D. Sharp and E. M. T. Jones. An antenna array of longitudinally-slotted dielectric-loaded waveguides // IRE Trans. on Antennas and Propagation, March 1962, vol. AP-10, pp. 179-187.

23. P. B. Katehi. Dielectric-covered waveguide longitudinal slots with finite wall thickness // IEEE Trans. Antennas Propag., Jul. 1990, vol. 38, no. 7, pp. 1039-1045.

24. S. Choi et al. A fast computational method applied to analysis of dielectric-covered waveguide slots // APMC 2001. 2001 Asia-Pacific Microwave Conference. Dec. 2001, pp. 441-444.

25. S. Choi, Y. Lee. Efficient analysis of dielectric-covered waveguide longitudinal slots using analytical transform technique // 11th International Conference 'Microwave and Telecommunication Technology'. Conference Proceedings, Sept. 2001, pp. 379-380.

26. S.R. Rengarajan and M. Steinbeck. Longitudinal slots in dielectric filled rectangular waveguides // Proc. Antennas Propag. Soc. Int. Symp., 1991, vol. 2, pp. 1276-1279.

27. J. Joubert. A transverse slot in the broad wall of in homogeneously loaded rectangular waveguide for array applications // IEEE Microwave and Guided Wave Letters, Feb. 1995, vol. 5, pp. 37-39.

28. X. Shan and Z. Shen. A mode-matching analysis of transverse radiating slots in an H-plane dielectric-filled rectangular waveguide // 12 International Conference on Antennas and Propagation, 2003, vol. 2, pp. 682-685.

29. S. Yamaguchi et al. A slotted waveguide array antenna covered by a dielectric slab with a post-wall cavity // IEICE Tech. Rep., Apr. 2012 vol. 112, no. 7, pp. 21-26.

30. J. Liu, D. Jackson and Y. Long. Modal analysis of dielectric-filled rectangular waveguide with transverse slots // IEEE Trans. Antennas Propag., Sep. 2011, vol. 59, no. 9, pp. 3194-3203.

31. Z. Jin, G. Montisci, G. Mazzarella, M. Li, H. Yang and G. A. Casula. Effect of a multilayer dielectric cover on the behavior of waveguide longitudinal slots // IEEE Antennas Wireless Propag. Lett., Oct. 2012, vol. 11, pp. 1190-1193.

32. X. Shan; Z. Shen. A ferrite-filled rectangular waveguide slot antenna array // Twelfth International Conference on Antennas and Propagation, 2003 (ICAP 2003). (Conf. Publ. No. 491), March-April 2003, vol.2, pp. 678 - 681.

33. A. Ghasemi and J.J. Laurin. A continuous beam steering slotted waveguide antenna using rotating dielectric slabs // IEEE Trans. Antennas Propag., Oct. 2019, vol. 67, no. 10, pp. 6362-6370.

34. O. Cumurcu, A. Caliskan et al. Design of displaced and circular polarized Waveguide Slot Array antenna with dielectric for K-band radar application // 2017 18th International Radar Symposium (IRS), June 2017, pp. 1-9.

35. Калиничев В.А., Бабаскин А.А. Частотно-фазовое сканирование волноводно-щелевых антенных решеток, заполненных диэлектриком // Журнал радиоэлектроники. 2017. №9, c. 1-24.

36. Kalinicheev V.I., Kaloshin V.A, Frolova E.V. et al. Slotted-waveguide antenna arrays with frequency-phase scanning // Radiation and Scattering of Electromagnetic Waves (RSEMW), June 2017, pp. 25-27.

37. A. Y. Hu and C. D. Lunden. Rectangular-Ridge Waveguide Slot Array // IRE Transactions, vol. AP-9, pp. 102-105, January 1961.

38. Фельдштейн А.Л. Справочник по элементам волноводной техники. Москва - Ленинград: Государственное энергетическое издательство, 1963, 652 с.

39. David Y. Kim and Robert S. Elliott. Theory and Design of Slot Arrays Fed by single-ridge rectangular waveguide // Antennas and Propagation Society International Symposium, 8-13 June 1986, vol. 24, pp. 367-370.

40. D.J. Kim and R.S. Elliott. A design procedure for slot arrays fed by single-ridge waveguide // IEEE Trans. Antennas Propagat., Nov. 1988, vol. 36, pp. 1531-1535.

41. A. G. Derneryd and T. C. Lorentzon. Design of a phase-frequency scanned array antenna with non-resonant slotted ridge waveguide elements // IEEE Antennas and Propagation Society International Symposium Digest, 1991-June-24-28, pp. 1728-1731.

42. M. Oz; M. Medina; S. Stern. Double-ridged slot array on the board wall of a single-ridged waveguide // IEEE Antennas and Propagation Society International Symposium 1992 Digest, June 1992, vol.3, pp. 1484 - 1487.

43. W. Wang, S. Zhong, Y. Zhang and X. Zhang. A broadband slotted ridge waveguide antenna array // IEEE Trans. Antennas Propag., 2006, vol. 54, no. 8, pp. 2416-2420.

44. K. Solbach and D. Demirel. Electro-mechanical beam scanning antenna using rotating ridge inside waveguide slot array // Proc. 2nd Int. ITG Conf. Antennas, Mar. 2007, pp. 213-216.

45. A. Ghasemi and J.J. Laurin. Beam steering in narrow-wall slotted ridge waveguide antenna using a rotating dielectric slab // IEEE Antennas Wireless Propag. Lett., Oct. 2018, vol. 17, no. 10, pp. 1773-1777.

46. Y. Chen and R.G. Vaughan. Compact center-fed ridged waveguide slot array for SAR applications // Proc. IEEE Antennas Propagation Soc. Int. Symp, 2017, pp. 623-624.

47. J. Tian and G. Sun. Design of K-band single ridge waveguide slot antenna arrays // 2017 2nd IEEE International Conference on Integrated Circuits and Microsystems (ICICM), 2017, pp. 291-294.

48. Z. Zhenxian, X. Tanghong, H. Shuaishuai et al. A Ku-band Broadband Single-Ridge Waveguide Slot Antenna Array for UAV SAR Application // Asian and Pacific Conference on Synthetic Aperture Radar (APSAR), 2019, pp. 1-4.

49. L.A. Kurtz and J.S. Yee. Second order beams of two dimensional slot arrays // IRE Trans. Antennas Propagat., Oct. 1957, vol. AP-5, pp. 356-362.

50. J. Green. Asymmetric Ridge Waveguide Radiating Element for a Scanned Planar Array // IEEE Transactions on Antennas and Propagation, August 1990, pp. 1161.

51. M. Moradian, M. Tayarani and M. Khalaj-Amirhosseini. Planar slotted array antenna fed by single wiggly-ridge waveguide // IEEE Antennas Wireless Propag. Lett., 2011, vol. 10, pp. 764-767.

52. T. Uno; N. Nakamoto et al. A Study of an In-line Slot Array Antenna Fed by a Zigzag Ridge Waveguide // 2018 International Symposium on Antennas and Propagation (ISAP)., October 2018, pp. 1-2.

53. A.R. Mallahzadeh, M.H. Amini and S.M.A. Nezhad. Leaky-wave long slot antenna design using ridged waveguide // Proc. 6th Eur. Conf. Antennas Propag. (EUCAP), Mar. 2012, pp. 1-3.

54. W. Yin et al. Frequency Scanning Single-Ridge Serpentine Dual-Slot-Waveguide Array Antenna // IEEE Access. April 2020. Vol. 8, pp. 77245 - 77254.

55. R.S. Elliott L.A. Kurtz. The design of small slot arrays // IEEE trans. Antennas Propagat., Mar. 1978, vol. AP-26, no. 2, pp. 214-219.

56. R.S. Elliott. An improved design procedure for small arrays of shut slots // IEEE Trans. Antennas Propagat., Jan. 1983, vol. AP-31, no. 1, pp. 48-53.

57. R.S. Elliott. On the design of traveling-wave-fed longitudinal shunt slot arrays // IEEE Trans Propagat., Sept. 1979, vol AP-27, no.5, pp. 717-720.

58. G. Mazzarella and G. Panariello. Design of slot arrays for SAR applications // Alta Frequenza, Nov.-Dec. 1986, vil. LV, no. 6, pp359-364, incl. Addenda< Feb.-Mar.1988, vol. LVII, no. 2, pp. 157-158.

59. T.V. Khac and C.T. Carson. Coupling by slots in rectangular waveguides with arbitrary wall thickness // Electronics Letters, 1972, vol.8, pp. 296-297.

60. T.V. Khac and C.T. Carson. Impedance properties of a longitudinal slot antenna in the broad face of a rectangular waveguide // IEEE Trans. Antennas Propagate., Sept. 1973, vol. AP-21, no. 5, pp.708-710.

61. T.V. Khac and C.T. Carson. The TM00 mode and rectangular waveguide slot discontinuities // Electronics Letters, 1973, vol. 9, pp. 431-432.

62. T.V. Khac. A study of some slot discontinuities in rectangular waveguides», Ph.D. dissertation, Monash University, Australia, 1974.

63. R.W. Lyon and A.J. Sangster. Efficient moment method analysis of radiating slot in a thick-walled rectangular waveguide // Proc. IEE, 128, Aug. 1981, no. 4, pp. 197-204.

64. L.G. Josefsson. Analysis of longitudinal slots in rectangular waveguide // IEEE Trans. Antennas Propagat., Dec. 1987, vol. 35, no. 12, pp. 13511357.

65. A.J. Sangster and A.H.I. McCormick. Theoretical design/synthesis of slotted waveguide arrays // Proc. IEE, 136, 1989, pt. H, pp. 39-46.

66. G.J. Stern and R.S. Elliot. Resonant length of longitudinal slot and validity of circuit representation: theory and experiment // IEEE Trans. Antennas Propagat., Nov. 1985, vol. 33, no. 11, pp. 1264-1271.

67. J.J. Gulick and R.S. Elliot. The design of linear and planar arrays of waveguide-fed longitudinal slots // Electromagnetics, 1990, vol. 10, pp. 327-347.

68. B.J. Maxum. Resonant slots with independent control of amplitude and phase // IRE Trans. Antennas Propagat., Jul. 1960, vol. AP-8, no. 4, pp. 383-388.

69. S.R. Rengarajan. Compound radiating slots in a broad wall of a rectangular waveguide // IEEE Trans. Antennas Propagat., Sept. 1989, vol. 37, no. 9, pp. 1116-1123.

70. S.R. Rengarajan. Scattering characteristics of a centred-inclined slot in a broad wall of a rectangular waveguide // IEE Proc. Dec. 1990, vol. 137, pt. H, no. 6, pp. 343-348.

71. P.K. Park, G.J. Stern, and R.S. Elliott. An improved technique for the evaluation of transverse slot discontinuities in rectangular waveguide // IEEE Trans. Antennas Propagate., Jan. 1983, vol. AP-31, no. 1, pp. 148-154.

72. K. Falk. Conductance of a longitudinal resonant slot in a ridge waveguide // IEE Proc., Feb. 1987, vol. 134, H, pp. 98-100.

73. K. Falk. Admittance of a longitudinal resonant slot in a ridge waveguide // IEE Proc., Aug. 1988, pt. H, pp. 263-268.

74. Мануилов М.Б. Электродинамический анализ конечных волноводных антенных решеток, частотно-селективных и распределительных устройств на гребневых и прямоугольных волноводах: диссертация, д.ф.-м.н.: 01.04.03: защищена 26.10.07: утв. 20.06.08. — Ростов-на-Дону, 2007. — 463 с.

75. Мануилов М.Б., Лерер В.А., Синявский Г.П. Методы расчета и новые применения волноводно-щелевых антенных решеток // Успехи современной радиоэлектроники, 2007, № 5, с. 3-28.

76. H.Y. Yee. The design of large waveguide arrays of shunt slots» // IEEE Trans. Antennas Propagat., July 1992, vol. 40, no. 7, pp.775-781.

77. K. Garb, R. Meyerova and R. Kastner. Analysis of longitudinal slots in ridged waveguides using a hybrid finite element-Galerkin technique // IEEE Trans. Antennas Propagat., June 1994, vol. 42, pp. 833-839.

78. T. Suzuki, J.C. Young. Eigenvalue analysis of a ridged waveguide using a spectral domain Green's functions // Antennas and Propagation Society International Symposium, July 2012, pp. 1-2.

79. R.S. Elliot and W.R. OLoughlin. The design of slot arrays including internal mutual coupling // IEEE Trans. Antennas Propagat., Sept 1986, vol. 34, no 34, no. 9, pp 1149-1154.

80. S.R. Rengarajan. Higher-order mode coupling in feeding waveguide of a planar slot array // IEEE Trans. Microwave Theory Tech., July 1991, vol. 39, no. 7, pp. 1219-1223.

81. S.R. Rengarajan and D.D. Nardi. On internal higher order mode coupling in slot arrays // IEEE Trans. Antennas Propagar., May 1991, vol. 39, no. 5, pp. 694-698.

82. S.R. Rengarajan and G.M. Shaw. Accurate Characterization of coupling junctions in waveguide-fed planar slot arrays // IEEE Trans. Microwave Theory Tech., Dec. 1994, vol. 42, no. 12, pp. 2239-2248.

83. Liang Hongyu, Feng Zhenghe, Yang Qiji et al. Analysis of an offset cross slot in the broadwall of a rectangular waveguide using the Galerkin method // IEEE Antennas and Propagation Society International Symposium, June 1998, vol.3, pp. 1702-1705.

84. X.Z. Zhang. Longitudinal Slotted-Waveguide Array: Design by MOM // IEEE International Antennas and Propagation Symposium Digest, Atlanta, GA, July 1998, pp. 1933-36.

85. Bastani A. and Rashed-Mohassel J. Analysis of planar slotted waveguide array antennas with longitudinal slots using method of moments // IEEE Antennas and Propagation Society International Symposium, 2004, Vol.1, pp. 129-132.

86. K. Tap, T. Lertwiriyaprapa, P.H. Pathak and K. Sertel. A hybrid MoM-UTD analysis of the coupling between large multiple arrays on a large platform // IEEE Antennas and Propagation Society Int. Symp. Digest, 2005-Jul, pp. 175-178.

87. Yang Hu, Jiang Yongjin, Tian Lisong, Mao Junjie et al. Analysis of Longitudinal Slot in the Broad Face of Rectangular Waveguide Using the MPSTD Algorithm // 2006 7th International Symposium on Antennas, Propagation & EM Theory, October 2006, pp. 1-4.

88. Yanyan Li, Zhongchao Lin, Yu Zhang et al. Analysis of large airborne waveguide slotted array using DDM // 2015 IEEE 4th Asia-Pacific Conference on Antennas and Propagation (APCAP), July 2015, pp. 597-598.

89. S. Clauzier, S. Mikki and Y. Antar. A new method for the design of slot antenna arrays: Theory and experiment // Proc. 10th Eur. Conf. Antennas Propag., Apr. 2016, pp. 1-5.

90. E. García-Marín, J. Córcoles, J. Rubio et al. Slotted waveguide antenna design by segmented simulation and multi-objective genetic algorithm // 2017 IEEE MTT-S International Conference on Numerical Electromagnetic and Multiphysics Modeling and Optimization for RF, Microwave, and Terahertz Applications (NEMO), May.

2017, pp. 224-226.

91. Bishwaranjan, S. Raksanta, K.R. Aswath et al. Design of Slotted Waveguide Antenna Using Particle Swarm Optimization // 2018 International Conference on Advances in Computing, Communications and Informatics (ICACCI), September

2018, pp. 2255-2258.

92. S. R. Rengarajan. GA-MOM optimization of slot arrays // International Applied Computational Electromagnetics Society Symposium, 2018, pp. 1-2.

93. Кравченко В.Ф., Лабунько О.С., Лерер А.М., Синявский Г.П. Вычислительные методы в современной радиофизике. М.:ФИЗМАТЛИТ. 2009. -464 с.

94. L Josefsson, S. Rengarajan. Slotted Waveguide Array Antennas: Theory, analysis and design. Scitech Publishing. 2018. -400 p.

95. Катрич В.О., Лященко В.О., Нестеренко М.В. и др. Теория волноводно-щелевых излучающих структур. Х.: ХНУ имени В. Н. Каразина, 2014. - 400 с.

96. R. Mittra. Making a Transition From University Research Lab to the World of Commercial Software for EM Modeling // European Conference on Antennas and Propagation, Rome, Italy, 2011, April 11-15, pp. 2833-2833.

97. G.A.E. Vandenbosch. The future of computational electromagnetics: science or product // IEEE Antennas Propagat. Magazine, June 2011, vol. 53, no. 3, pp. 264-269.

98. Курушин А.А. Проектирование СВЧ устройств в CST STUDIO SUITE. Солон-Пресс. 2018. -428 с.

99. Thomas Weiland. A discretization method for the solution of Maxwell's equations for six-component fields // Electronics and Communications AEU, 1977, Vol. 31, No. 3, pp. 116-120.

100. M. Clemens and T. Weiland. Discrete Electromagnetism with the Finite Integration Technique // Progress In Electromagnetics Research, PIER 32, 2001, pp. 65-87.

101. Банков С.Е., Курушин А.А. Расчет антенн и СВЧ-структур с помощью Ansoft HFSS. М.: ЗАО «Родник». 2009. -256 c.

102. Программное обеспечение FEKO. [Электронный ресурс]: сведения о программном обеспечении. Режим доступа: URL: https://www.altair.com/feko/ (дата обращения: 25.10.2020)

103. Банков С.Е., Курушин А.А. Расчет излучаемых-структур с помощью FEKO. М.: ЗАО «Родник». 2008. 246 С.

104А. Пелевин А.О. Компьютерное моделирование волноводно-щелевой антенной решетки // Материалы ВНКСФ 22. Таганрог 2016. с. 420-421. 105. Cano G., Medina F., Horno M. Efficient spectral domain analysis of generalized multistrip lines in stratified media including thin, anisotropic, and lossy substrates // IEEE Trans. Microwave Theory Tech.,1992, V 40, pp. 217-227.

106. Kitazawa T. Nonreciprocity of phase constants, characteristic impedances, and conductor losses in planar transmission lines with layered anisotropic media // IEEE Trans. Microwave Theory Tech., 1995, V 43, pp. 445-451.

107. Мануилов М.Б., Лерер В.А., Синявский Г.П. Эффективный метод электродинамического анализа волноводно-щелевых антенных решеток // Радиотехника и Электроника. 2008, т. 53, №8, c. 1-11.

108. Егоров Е.В. Частично заполненные прямоугольные волноводы. М.: Советское радио, 1967, - 216 с.

109. A.M. Lerer and A.G. Schuchinsky. Full-wave analysis of three-dimensional planar structures // IEEE Trans. Microwave Theory Tech., Nov. 1993, vol. 41, pp. 2002-2015.

110. G.A.E. Vandenbosch and A. Vasylchenko. A Practical Guide to 3D Electromagnetic Software Tools // Microstrip Antennas, April 4th 2011,

111. Хансен Р.С. Фазированные антенные решетки. 2-е изд. М.: Техносфера. 2012. -560 c.

112А. Заргано Г.Ф., Лерер А.М., Пелевин А.О. Исследование волноводно-щелевой антенной решетки с диэлектрическим заполнением // Физические основы приборостроения, 2020, №3, с. 28-31.

113А. Пелевин А.О., Заргано Г.Ф., Лерер А.М. Моделирование волноводно-щелевой антенной решетки с диэлектрическим заполнением // Радиофизика, фотоника и исследование свойств вещества. I Российская научная конференция (РФИВ-2020), Омск, 6-8 октября 2020, c. 42-43.

114А. Пелевин А.О., Заргано Г.Ф., Лерер А.М. Сравнительный Анализ ФАР на основе волноводно-щелевых антенн с диэлектрическим заполнением // Радиолокация и связь - перспективные технологии. XVIII Всероссийская молодежная научно-техническая конференция (Москва, 17 декабря 2020 г.). 2020. с. 118-120.

115А. Пелевин А.О., Лерер А.М., Заргано Г.Ф. Исследование антенных решеток на основе волноводно-щелевых антенн с диэлектрическим заполнением // Техника радиосвязи. 2021, Выпуск 1 (48), с. 42-47.

116А. Пелевин А.О., Лерер А.М., Заргано Г.Ф. Сравнительный анализ ФАР на основе волноводно-щелевых антенн с частичным слоистым диэлектрическим заполнением // Радиолокация и связь - перспективные технологии. XVIII Всероссийская молодежная научно-техническая конференция. Сборник трудов конференции - М.: Мир науки, 2021, с. 77-81.

117А. Zargano G.F., Lerer A.M., Pelevin A.O. Fourier Transform Approach to Evaluation of Slotted Waveguide Arrays with Dielectric Filling // Radiation and Scattering of Electromagnetic Waves (RSEMW), 2021, pp. 99-102. 118А. Заргано Г.Ф., Лерер А.М., Пелевин А.О. Спектральная методика расчета щелевых антенн со слоистым диэлектриком // Радиотехника и электроника. 2022, Том 67, № 1. c. 20-29.

119А. Zargano G.F., Lerer A.M., Pelevin A.O. . Spectral Method for Calculation of Slotted Antennas with Layered Insulator // Journal of Communications Technology and Electronics. 2022, Vol. 67, No. 1, pp. 17-25.

120А. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ 2022610060 Российская Федерация. Спектральная методика расчета щелевых антенн на прямоугольных волноводах со слоистым диэлектрическим заполнением / А. М. Лерер, А. О. Пелевин, Г. Ф. Заргано, В. В. Махно ; заявитель и правообладатель Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Южный федеральный университет». - № 2021681266; заявл. 22.12.2021 ; опубл 10.01.2022. - 1 с. 121А. Пелевин А.О., Земляков В.В., Заргано Г.Ф. Исследование характеристик щелевой антенной решетки на основе П-волноводов // Антенны. 2018. №3 c. 3-7. 122А. Заргано Г.Ф., Земляков В.В., Пелевин А.О. Щелевая антенная решетка на П-волноводе // Сборник трудов XXV Международной научно-технической конференции «Радиолокация, навигация, связь». 2019, Том 5, c. 109-115.

123А. Пелевин А.О., Заргано Г.Ф., Вяткина С.В. Сравнительный анализ ФАР на прямоугольных и гребневых волноводах // Телекоммуникации. 2019, №3, с. 22-28.

124А. Pelevin A.O., Zargano G.F. Study of Radiation Characteristics of Slotted Ridged Waveguide Antenna Phased Arrays // Radiation and Scattering of Electromagnetic Waves (RSEMW). 2019, pp. 289-292.

125А. Пелевин А.О., Заргано Г.Ф. Щелевые антенны на основе П-волновода с частичным диэлектрическим заполнением // Антенны. 2021, №1, с. 5-10. 126А. Pelevin A.O., Zargano G.F., Pelevin O.Yu. Planar Slotted Ridged Waveguide Arrays with Dielectric Filling // Radiation and Scattering of Electromagnetic Waves (RSEMW). 2021, pp. 199-202.

127А. Пелевин А.О., Заргано Г.Ф. Лерер А.М. Планарные щелевые антенные решетки на П-волноводах с диэлектрическим слоем // Радиотехника. 2021, Том 85, №7, c. 108-114.

128А. Пелевин А.О., Заргано Г.Ф. Исследование плоской щелевой антенной решетки на П-волноводах с диэлектрическим заполнением // Сборник трудов XXVII Международной научно-технической конференции «Радиолокация, навигация, связь», Воронеж, 2021, Том 3. с 241-248.