Исследование и разработка полосковых и планарных антенн абонентских станций на основе базовых излучающих структур с учётом особенностей размещения тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.12.07, кандидат наук Герасимов Игорь Александрович

• Герасимов Игорь Александрович
• кандидат наук
• 2019

Оглавление диссертации кандидат наук Герасимов Игорь Александрович

ВВЕДЕНИЕ

1 АНАЛИЗ ПРИНЦИПОВ РЕАЛИЗАЦИИ И ОСНОВНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ПОЛОСКОВЫХ И ПЛАНАРНЫХ АНТЕНН С УЧЕТОМ ОСОБЕННОСТЕЙ РАЗМЕЩЕНИЯ

1.1 Анализ требований, предъявляемых к полосковым и планарным антеннам абонентских станций

1.2 Анализ требований к обеспечению электромагнитной безопасности абонентских станций

1.3 Анализ и обоснование выбора методов и программных средств математического моделирования полосковых и планарных антенн

1.4 Выводы по разделу

2 РАЗРАБОТКА РАСШИРЕННОЙ КЛАССИФИКАЦИИ ПОЛОСКОВЫХ И ПЛАНАРНЫХ АНТЕНН И НОМЕНКЛАТУРЫ БАЗОВЫХ ИЗЛУЧАЮЩИХ СТРУКТУР

2.1 Разработка расширенной классификации полосковых и планарных антенн по конструкционным и электрическим параметрам

2.2 Разработка номенклатуры базовых излучающих структур

2.3 Исследование характеристик базовых излучающих структур

2.4 Выводы по разделу

3 РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЯ ПОЛОСКОВЫХ И ПЛАНАРНЫХ АНТЕНН АБОНЕНТСКИХ СТАНЦИЙ И МЕТОДИКИ ИХ ПРОЕКТИРОВАНИЯ

3.1 Разработка методики проектирования полосковых и планарных антенн с учётом особенностей размещения

3.2 Исследование полосковых антенн, размещаемых на подвижных объектах

3.3 Проектирование и исследование одно- и многодиапазонных полосковых и планарных антенн для размещения в абонентских устройствах

3.4 Исследование возможностей размещения антенн на поверхностях подвижных объектов с металлическими и диэлектрическими кузовами (фюзеляжами) с учетом требований электромагнитной безопасности

3.5 Исследование влияния внешних воздействий на характеристики антенн

3.6 Выводы по разделу

4. ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПОЛОСКОВЫХ АНТЕНН

4.1 Экспериментальные исследования полосковых антенн, размещаемых на поверхностях подвижных объектов

4.2 Экспериментальные исследования полосковых антенн, размещаемых в абонентских устройствах

4.3 Выводы по разделу

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЕ А. Результаты расчёта характеристик полосковых базовых

излучающих структур

ПРИЛОЖЕНИЕ Б. Результаты расчёта характеристик планарных базовых излучающих структур

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Исследование и разработка полосковых и планарных антенн абонентских станций на основе базовых излучающих структур с учётом особенностей размещения»

ВВЕДЕНИЕ

Развитие средств подвижной радиосвязи (СПР) в последние годы связано с постоянно меняющимися тенденциями и установкой новых приоритетов и направлений в этой области. Это отражается на требованиях к надёжности устройств, безопасности их использования для человека и окружающей среды, к сохранению стабильности заложенных параметров при различных условиях эксплуатации и внешних воздействиях, к прочности конструкции. Также немаловажен внешний вид изделия, который должен отвечать современным эстетическим веяниям. Причём все эти факторы необходимо учитывать на фоне непрекращающейся модернизации существующих устройств (изделий) в плане улучшения их характеристик и расширения функциональных возможностей, что ещё больше усложняет задачи проектирования. Обозначенные тенденции заставляют искать новые актуальные конструктивно-технические решения, которые будут удовлетворять этим требованиям. Функциональные блоки и узлы, входящие в состав ан-тенно-фидерных устройств, должны содержать элементы, обеспечивающие и поддерживающие работоспособность с максимальной эффективностью и минимальными затратами с точки зрения энергопотребления, экономической обоснованности и т.д. Современная радиопромышленность позволяет найти компромиссное решение между стоимостью, характеристиками и качеством, что обусловлено широкой номенклатурой выпускаемых радиоэлементов.

Функционирование всей системы определяется сохранением требуемых параметров и безотказной работой её отдельных элементов. Поэтому одним из важных принципов является обеспечение стабильности характеристик каждой единицы, входящей в состав системы радиосвязи.

Антенна, размещаемая на подвижном объекте, является одним из ключевых устройств системы, обеспечивающих эффективную передачу и приём сигналов [127]. Её характеристики обуславливают стабильность сеансов связи и поддерживают должный уровень сигнала при перемещении объекта в зоне действия абонентской станции [55, 129] .

Конструкции исследуемых в данной работе антенн зачастую содержат диэлектрические элементы, оказывающие различные по величине влияния на конечные параметры. Данный фактор должен учитываться уже на начальном этапе разработки, степень которого обусловлена, прежде всего, электрофизическими свойствами материала. Такими элементами являются подложка с размещённой на ней излучающей структурой и радиопрозрачное укрытие, выполняющее защитно-эстетическую функцию.

Химическая промышленность, опираясь на последние научные достижения, позволяет получать материалы с различными свойствами, поэтому, по аналогии с радиоэлементами, их номенклатура также достаточна разнообразна [126]. Вопрос использования того или иного материала применительно к конкретной антенне определяется рядом факторов:

1. необходимостью достижения антенной требуемых характеристик. Например, использование подложки из материала с определёнными значениями диэлектрической проницаемости, тангенса угла диэлектрических потерь, проводимости для расширения рабочего диапазона;

2. необходимостью минимального влияния на характеристики антенны. Скажем, при использовании радиопрозрачного укрытия, элементов крепления из диэлектрика и т.д., поскольку в этом случае требуется добиться минимального отклонения конечных параметров;

3. экономической целесообразностью;

4. конструктивными требованиями с точки зрения материала укрытия: минимизации влияния внешних воздействий (аэродинамических нагрузок, вибрации, температуры и т.д.), обеспечение трудности идентификации ведомственной принадлежности и установка на объекте без искажения его внешнего вида.

Анализируя совокупность всех обозначенных факторов и требований, можно сделать выводы об острой необходимости создания более совершенных подходов и методик проектирования как самих радиосистем, так и их составных частей [124].

Таким образом, в настоящее время существует актуальная научно-техническая проблема создания нового поколения антенн абонентских станций подвижной радиосвязи, адаптированных к особенностям их размещения.

Степень разработанности темы исследования характеризуется следующими основными достижениями.

Антенны полоскового (планарного) типа находят широкое применение преимущественно в СПР благодаря конструктивным особенностям и многообразию путей возможных решений. Классификация антенн подробно рассмотрена в работах отечественных и зарубежных авторов, таких как Джеймс Дж. Р. (James J.R.), Кумар Г. (Kumar G.), Нефёдов Е.И., Нечаев Ю.Б., Панченко Б.А., Позар Д.М. (Pozar D.M.), Холл П.С. (Hall P.S.) [62, 65, 67, 74, 91, 101, 106, 113, 115, 123].

Форма излучателя, способ питания, тип подложки, материал, из которого изготовлены элементы антенны, и геометрия в совокупности определяют конструктивно-техническое решение, позволяющее достичь требуемых параметров в зависимости от условий размещения [3, 13, 17, 22, 24, 31, 53, 74, 80, 106, 113, 114, 116] и обеспечить их стабильность при эксплуатации [109].

Наличие подложки усложняет физические процессы, протекающие в структуре, и приводит к возникновению ряда явлений (дифракции, излучения и переизлучения, трансформации волн) обусловленных, преимущественно, одновременным присутствием металлических и диэлектрических элементов [51, 54, 66]. Достоинства и недостатки, результаты исследований характеристик антенн, в состав конструкции которых входит подложка, и её влияние на конечные параметры подробно освещены в работах Закировой Э.А., Нечаева Ю.Б., Панченко Б.А., Чебы-шева В.В. [14, 36, 66, 86, 87]. Регулировка степени влияния возможна посредством варьирования геометрии, выбором структуры подложки (однослойной, многослойной, с воздушным зазором) и использованием материала с определёнными электрофизическими свойствами (диэлектрической проницаемостью, тангенсом угла диэлектрических потерь, проводимостью).

Радиопрозрачное укрытие (РПУ), наличие которого является обязательным для некоторых конструкций полосковых антенн, устанавливаемых на подвижных

объектах (автомобилях, поездах, вертолётах), должно соответствовать помимо ряда требований, таких как аэродинамичность, механическая прочность, термостойкость, эстетичный внешний вид, также и радиопрозрачностью - свойством, определяющим величину его влияния на характеристики антенн. Исследованию РПУ и материалов, из которых они изготовлены, посвящено множество трудов таких авторов как Гуртовик И.Г., Замятин В.И., Каплун В.А., Колояров И.А. [2, 32, 37, 40, 44, 72, 73]. При этом одной из приоритетных задач становится правильный выбор методов расчёта характеристик антенн с подобной конструкцией, поскольку в этом случае приходится говорить о многослойной структуре [1], где параметры волны, вследствие её прохождения через разные среды, претерпевают изменения [87]. Одним из достаточно эффективных является подход, основанный на расчёте системы «антенна - обтекатель», рассматриваемой как единая электродинамическая структура [8, 42, 43]. При этом не стоит обходить стороной вопрос учёта внешних воздействий (температуры, влажности, осадков, вибраций) [44, 63, 128], поскольку они могут служить причиной изменения свойств РПУ вследствие его нагрева, отклонения геометрических параметров от первоначальных значений за счёт температурного расширения материала, появления на нём слоя из воды, льда, что сказывается на характеристиках антенны в целом.

С точки зрения применения в СПР основными характеристиками полоско-вых антенн [65, 94, 106, 119] являются направленные свойства, описываемые диаграммой направленности (ДН) [70, 89], согласование входного сопротивления антенны и питающего фидера на рабочих частотах, характеризуемое величиной коэффициента стоячей волны по напряжению (КСВН) [46], а также вид поляризации [57, 99, 104]. Обозначенные параметры выполняют функцию основных критериев оценки работоспособности и должны удовлетворять следующим требованиям: главный максимум ДН направлен под малым углом к горизонту в меридиональной плоскости, форма в азимутальной плоскости близка к круговой, величина КСВН не выше 2.

Важной задачей при расчёте характеристик посредством математического моделирование, является, прежде всего, выбор метода, обеспечивающего макси-

мально возможную точность результатов с учётом конструктивной специфики как самой исследуемой антенны, так и объектов их установки, при необходимости включаемых в модель [61]. Особенности конструкции определяются геометрией, многослойностью структуры, наличием элементов из различных материалов (металлических и диэлектрических) [35]. Данный вопрос хорошо рассмотрен в работах таких авторов как Григорьев А.Д., Митра Р. ^Шта R.), Неганов В.А., Никольский В.В. и других [29, 30, 34, 56, 64, 78, 79, 85]. На сегодняшний день разработано большое количество программных продуктов [4, 5, 6, 7, 48, 90], реализованных на базе этих методов, позволяющих проводить электродинамические расчёты, используя их как по отдельности, так и комбинировано. Целесообразность комбинированного подхода продиктована необходимостью повышения точности результатов и обусловлена конструктивными особенностями исследуемого объекта. При решении определённых ресурсоёмких задач для оптимизации распределения вычислительных мощностей применяют распараллеливание [121, 122], при котором расчёты осуществляются одновременно несколькими потоками на отдельных компьютерах.

Размещение полосковых антенн на подвижных объектах сопряжено с негативным фактором, заключающимся во вредном влиянии электромагнитного излучения на организм человека вследствие нахождения в зоне его непосредственного воздействия. Поэтому нельзя оставлять без внимания вопрос соответствия требованиям электромагнитной безопасности. Критерий степени воздействия устанавливается следующими взаимосвязанными параметрами [76, 77]: интенсивностью поля, рабочей частотой антенны, продолжительностью воздействия.

Интенсивность поля на частотах до 300 МГц определяется значением напряжённости, измеряемой в единицах В/м, а выше - плотностью потока электромагнитной энергии, измеряемой в Вт/м . Необходимые данные могут быть получены как путём электродинамического расчёта в программных комплексах [4, 5, 6, 7, 48, 90] с использованием точной модели исследуемого объекта, так и посредством проведения натурных испытаний [27]. Полученные результаты сопоставляются со значениями, установленными действующими нормами, на основа-

нии чего делаются выводы о безопасности эксплуатации. В случае, если выявленные отклонения значительно превышают нормативные показатели, следует, при необходимости, искать возможные пути решений снижения негативного воздействия, наиболее эффективными из которых могут быть использование дополнительной металлизации, нормирование времени ведения переговоров, модернизация конструкции.

В целом, проведенный анализ степени разработанности темы исследования показал, что вопросы разработки антенн полоскового типа для абонентских станций систем подвижной радиосвязи, а также вопросы разработки новых методик их проектирования с учётом обозначенных тенденций являются актуальными и требующими дальнейших исследований.

Цель работы - исследование и разработка антенн на основе полосковых и планарных излучающих структур с учетом особенностей их размещения на подвижных объектах и в абонентских устройствах.

Для достижения поставленной цели в настоящей диссертационной работе решены следующие задачи исследований:

- анализ основных конструктивных особенностей полосковых и планарных антенн;

- анализ методов расчёта характеристик излучающих структур;

- разработка расширенной классификации полосковых и планарных антенн;

- исследование основных характеристик базовых излучающих структур на основе строгих электродинамических методов;

- разработка методики проектирования полосковых и планарных антенн;

- разработка и исследование одно- и многодиапазонных полосковых и планарных антенн для размещения в абонентских устройствах;

- разработка и исследование полосковых антенн для размещения на поверхностях подвижных объектов;

- исследование уровней поля полосковой антенны при установке на крыше автомобиля в целях обеспечения электромагнитной безопасности;

- исследование влияния климатических и механических факторов на параметры антенн;

- экспериментальные исследования полосковой антенны, размещенной на подвижном объекте;

- экспериментальные исследования полосковой антенны, размещенной в абонентском устройстве;

- практическая реализация результатов диссертационной работы при создании антенн полоскового типа.

Объект исследований - полосковые и планарные антенны.

Предмет исследований - базовые решения и методики проектирования по-лосковых и планарных антенн.

Диссертационная работа состоит из введения, 4 разделов, заключения, списка литературы и двух приложений.

Научная новизна заключается в следующем:

1) Разработаны научно-технические основы создания полосковых и планарных антенн абонентских станций подвижной радиосвязи с учётом особенностей их размещения: разработана расширенная классификация полосковых и планарных антенн по конструкционным и электрическим параметрам, обоснована номенклатура базовых излучающих структур, определены возможные пути построения базовых излучающих структур для различных условий размещения, проведены их исследование и систематизация как основа проектирования антенн абонентских станций подвижной радиосвязи, установлены взаимосвязи их конструктивных параметров, условий эксплуатации и реализуемых электрических характеристик.

2) Разработана методика проектирования полосковых и планарных антенн абонентских станций подвижной радиосвязи на основе базовых излучающих структур, обеспечивающая комплексный учет требований назначения, условий размещения, климатических и механических воздействий, требований электромагнитной безопасности.

3) Получены новые результаты расчетных и экспериментальных исследований полосковых и планарных антенн с учетом особенностей их размещения на подвижных объектах с металлическими и диэлектрическими кузовами, внешних воздействий и требований электромагнитной безопасности, а также одно- и многодиапазонных планарных антенн для размещения в абонентских устройствах.

Теоретическая и практическая значимость работы заключается в следующем:

1) Разработанные в диссертации научно-технические основы создания полосковых и планарных антенн абонентских станций подвижной радиосвязи с учётом особенностей их размещения, включая расширенную классификацию полосковых и планарных антенн, обоснованную номенклатура базовых излучающих структур, установленные взаимосвязи их конструктивных параметров, условий эксплуатации и реализуемых электрических характеристик, расширяют знания в области теории и техники антенн и создают достаточно универсальную базу для проектирования полосковых и планарных антенн различного назначения для различных условий размещения и эксплуатации.

2) Разработанная методика проектирования полосковых и планарных антенн на основе базовых излучающих структур обеспечивает возможность проектирования антенн для размещения на объектах с различными электрофизическими характеристиками и комплексный учет требований назначения, стойкости к внешним воздействиям, и электромагнитной безопасности.

Реализация результатов работы

Результаты диссертационной работы, при активном непосредственном участии автора, успешно внедрены на предприятиях России. Реализация результатов работы и достигнутый эффект подтверждены соответствующими актами.

Работа соответствует следующим пунктам паспорта специальности 05.12.07 (Антенны, СВЧ-устройства и их технологии):

1. Решение внешних и внутренних дифракционных задач электродинамики для анализа и синтеза высокоэффективных антенн и СВЧ-устройств, определения их предельно-достижимых характеристик, возможных путей построения и т.д.

2. Исследование характеристик антенн и СВЧ устройств для их оптимизации и модернизации, что позволяет осваивать новые частотные диапазоны, обеспечивать электромагнитную совместимость, создавать высокоэффективную технологию и т.д.

Методы исследований

При выполнении диссертационной работы использовались методы математического моделирования, вычислительной электродинамики, физического эксперимента, теории антенн, численные методы.

Обоснованность и достоверность результатов работы обеспечиваются адекватностью использованных методов и построенных на их основе расчетных моделей. Достоверность результатов работы подтверждается результатами сопоставления расчетных и экспериментальных данных, а также результатами внедрения разработанной методики.

Личный вклад автора

Основные результаты диссертационной работы, обладающие научной новизной и выносимые на защиту, получены автором лично. В научных трудах, опубликованных в соавторстве, автору принадлежат разработка расширенной классификации, математических моделей и методик, а также результаты исследования характеристик базовых излучающих структур и антенн на их основе.

На защиту выносятся:

1) Разработанная в диссертации расширенная классификация полосковых и планарных антенн абонентских станций подвижной радиосвязи и объектов их установки по конструкционным и электрическим параметрам, обоснованная номенклатура и результаты исследования базовых полосковых и планарных излучающих структур образуют основу проектирования антенн абонентских станций подвижной радиосвязи.

2) Разработанная методика проектирования полосковых и планарных антенн абонентских станций подвижной радиосвязи на основе базовых излучающих структур обеспечивает комплексный учет требований назначения, условий раз-

мещения, климатических и механических воздействий, требований электромагнитной безопасности.

3) Полученные новые результаты теоретических и экспериментальных исследований полосковых и планарных антенн с учетом особенностей их размещения расширяют знания о характеристиках антенн при их установке на подвижных объектах и в абонентских устройствах с учетом характеристик объектов, внешних воздействий и требований электромагнитной безопасности.

Апробация результатов работы и публикации

Основные результаты по теме диссертационного исследования докладывались на XXII - XXVI Российских научных конференциях профессорско-преподавательского состава, научных сотрудников и аспирантов ПГУТИ (Самара, 2015 - 2019), XV, XVII, XVIII Международных научно-технических конференциях «Проблемы техники и технологий телекоммуникаций» (Казань, 2014; Самара, 2016; Казань, 2017), III Всероссийской научно-технической конференции «Системы связи и радионавигации» (Красноярск, 2016), IX, X Всероссийских межведомственных научных конференциях «Актуальные направления развития систем охраны, специальной связи и информации для нужд государственного управления» (Орёл, 2015, 2017), XIX внеочередной международной научно-технической конференции «Проблемы техники и технологий телекоммуникаций ПТиТТ-18» (Уральск, 2018), XIII, XVI Международной научно-технической конференции «Физика и технические приложения волновых процессов» (Казань, 2015; Миасс, 2018).

По тематике диссертационных исследований автором (лично и в соавторстве) опубликовано 22 печатных труда. Основные научные и прикладные результаты диссертационной работы опубликованы в 4 научных статьях в журналах, входящих в «Перечень российских рецензируемых научных журналов, в которых должны быть опубликованы основные научные результаты диссертаций на соискание ученых степеней доктора и кандидата наук», в двух подразделах научной монографии, в 16 публикациях в форме тезисов докладов.

1 АНАЛИЗ ПРИНЦИПОВ РЕАЛИЗАЦИИ И ОСНОВНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ПОЛОСКОВЫХ И ПЛАНАРНЫХ АНТЕНН С УЧЕТОМ ОСОБЕННОСТЕЙ РАЗМЕЩЕНИЯ

1.1 Анализ требований, предъявляемых к полосковым и планарным антеннам абонентских станций

Полосковая антенна является высокодобротным устройством [9, 45, 71, 112] ввиду появления реактивных мощностей за счёт:

- наличия тонкого и узкого излучателя. Уменьшение поперечного сечения проводника приводит к увеличению потерь и повышению добротности полоска.

- небольшого расстояния между проводником и экраном. Это приводит к появлению емкостной реактивной мощности. Это свойственно лишь антеннам, у которых излучатель расположен непосредственно над экраном. При размещении излучателя и экрана в одной плоскости емкостная связь в явном виде в этом случае отсутствует. Здесь механизм взаимодействия будет заключаться в связи между излучающими кромками полосков.

Существуют определённые ограничения при проектировании многодиапазонных антенн с полосковой (планарной) структурой. Если рассматривать простую форму излучателей на основе полосков прямоугольной формы, то приемлемыми в этом случае являются одно- и двухдиапазонные антенны. При дальнейшем увеличении числа рабочих диапазонов добиться оптимальной работы на нужных частотах без согласующих устройств достаточно сложно, поскольку влияние элементов излучающей структуры друг на друга становится очень ощутимо ввиду их близкого расположения. Решение данной проблемы не всегда возможно разнесением элементов на расстояние минимального взаимодействия из-за требований, предъявляемым к габаритам конструкции. К тому же данный вариант снижения влияния элементов друг на друга разнесением может не принести должного эффекта, поскольку распределение поля вблизи излучающей структуры носит

сложный характер за счёт неравномерного распределение токов по поверхности металла.

Одним из возможных путей решения данной проблемы является использование излучателей со сложной геометрией, когда формирование частотных свойств антенны обеспечивается слабо взаимодействующими участками. Однако добиться полной независимости подстройки одного диапазона без возможного смещения остальных и в этом случае нельзя. Ещё одним решением является включение в излучающую структуру пассивных элементов. Это позволяет обеспечить работу на требуемых частотах с возможностью их регулировки максимально независимо от остальных. Также наличие в конструкции пассивных элементов позволяет расширять рабочую полосу за счёт возможности формирования двух близко расположенных резонансов.

Выбор конструкции антенны связан не только с вышеперечисленными факторами, но и обусловлен также особенностями размещения, под которыми, в первую очередь, подразумеваются:

- объект размещения (автомобиль, вертолёт, абонентское устройство, устройства мобильной связи и сетей беспроводного доступа);

- внешние воздействия и их интенсивность. Сюда относят температуру окружающей среды и её перепады, влажность, наличие осадков в виде дождя и снега, ультрафиолетовое излучение, вибрации, удары.

Выбор оптимального конструктива в условиях повышенных внешних воздействий основывается на расстановке приоритетов. Необходимо учитывать, насколько важно минимизировать влияние внешних воздействий при возможном ухудшении электрических параметров, если конструктивно-технические решения не позволяют обоюдно решить данную проблему. Поэтому поиск некоего консенсуса становится главной задачей.

Одним из возможных решений для увеличения прочности конструкции антенны является наличие диэлектрической подложки. Данный конструктивный элемент обеспечивает дополнительную жёсткость и упрощает изготовление с

технологической точки зрения. Однако, при этом, стоит учитывать влияние подложки на конечные параметры антенны [54].

Основным недостатком является снижение коэффициента полезного действия (КПД). Это определяется её геометрическими параметрами и свойствами [12, 65, 97], а именно: величиной диэлектрической проницаемости материала (чем она выше, тем большие мощности требуются на возбуждение), толщиной и нагревом подложки (происходит вследствие теплообмена с излучателями, выделяющими тепловую энергию за счёт прохождения через них токов). При увеличении толщины появляется поверхностная волна LM1, имеющая достаточно высокую интенсивность. Помимо этого, поверхностные волны могут стать причиной возникновения дополнительной связи между излучающими полосками.

Варьирование геометрических размеров подложки также позволяет добиться требуемых параметров. При этом должен осуществляться контроль всех характеристик антенны на предмет их возможных ухудшений.

Решение проблемы узкополосности антенны возможно за счёт использования более толстых подложек при относительно невысоких значениях диэлектрической проницаемости. Но в этом случае возникают предпосылки для появления более высоких поверхностных волн, чем LMЬ что приводит к существенному снижению КПД. Помимо этого толстая подложка является источником формирования высших типов волн, что ещё больше сказывается на эффективности излучения антенны [18, 21]. Электрически малая толщина подложки способна минимизировать потери энергии на возбуждение поверхностных волн. Поэтому при реализации задачи широкополосности посредством увеличения данного параметра, необходимо учитывать возрастающие потери в толстых подложках и, в случае недопустимости снижения уровня КПД, следует искать альтернативные способы решения.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Герасимов Игорь Александрович, 2019 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Аверкин В.Н., Бердышев Р.В., Кордюков Р.Ю. Математическое моделирование радиопрозрачных укрытий как многослойных диэлектрических сред // Программные продукты и системы.- 2011. - №2. - С. 104-108.

2. Ананьева Ю.Е., Болокина Е.Г., Орлова Л.А., Попович Н.В., Уварова Н.Е. Радиопрозрачные стеклокерамические материалы // Успехи в химии и химической технологии. - 2007. - №7. - С. 96-99.

3. Банков С., Давыдов А., Курушин А., Папилов К. Проектирование микро-полосковой антенны с учётом тепловых потерь // Современная электроника. -2008. - №8. - С. 48 - 53.

4. Банков С.Е., Грибанов А.Н., Курушин A.A. Электродинамическое моделирование антенных и СВЧ структур с использованием FEKO. - М.: СОЛОН-ПРЕСС, 2017. - 412 с.

5. Банков С.Е., Гутгайц Э.М., Курушин A.A. Решение оптических СВЧ задач с помощью HFSS. - М.: ООО Оркада, 2012. - 250 с.

6. Банков С.Е., Курушин A.A., Разевиг В.Д. Анализ и оптимизация СВЧ структур с помощью HFSS. - М.: Солон-Пресс, 2004. - 283 с.

7. Банков С.Е., Курушин A.A. Расчет антенн и СВЧ структур с помощью HFSS Ansoft. - M, ЗАО «НПП «РОДНИК», 2009. - 256 с.

8. Басков K.M., Федоренко А.И. Методика расчёта радиотехнических характеристик системы «Антенна-обтекатель» // Материалы ежегодной научной конференции ИТПЭ РАН. - Москва, 2014. - С. 36-37.

9. Бахарев С.И., Вольман В.И., Либ Ю.Б. Справочник по расчёту и конструированию СВЧ полосковых устройств. / Под ред. Вольмана В.И. - М.: Радио и связь, 1982. - 328 с.

10. Белицкий A.M., Бузов А.Л., Красильников А.Д. Антенны скрытого размещения для оборудования радиодоступа, устанавливаемого на малых подвижных объектах // Радиотехника. - 2014. - №4. - С. 7-11.

11. Белоусов O.A., Бякин A.A., Рязанов И.Г. Анализ и синтез широкополосной планарной щелевой антенны с экспоненциальным изменением ширины щели для систем широкополосного доступа // Вопросы современной науки и практики. Университет им. В.И. Вернандского. - 2013. - №2. - с. 297 - 306.

12. Бочаров B.C., Гаджиев Э.В., Генералов А.Г. «Выбор диэлектрика подложки микрополосковой антенны при построении миниатюрной антенны // Антенны. - 2014. - №12. - с. 38 - 44.

13. Бочаров B.C., Гаджиев Э.В., Генералов А.Г. «Разработка прямоугольной микрополосковой антенны дециметрового диапазона для применения на КА «Ионосфера» // Электронный журнал «Труды МАИ». - 2013. - №65. - С. 1-9.

14. Бузов А.Л., Бузова М.А., Клюев Д.С., Мишин Д.В., Нещерет A.M. «Расчёт входного сопротивления микрополосковой антенны с подложкой их кираль-ного метаматериала» // Радиотехника и электроника. - 2018 - №3. - с. 60-69.

15. Бузов А.Л., Казанский Л.С., Романов В.А., Сподобаев Ю.М. Антенно-фидерные устройства систем сухопутной подвижной связи. / Под ред. Бузова АЛ. - М.: Радио и связь, 1997. - 150 с.

16. Бузов АЛ. УКВ антенны для радиосвязи с подвижными объектами, радиовещания и телевидения. - М.: Радио и связь, 1997. - 293 с.

17. Бузова М.А., Дементьев А.Н., Клюев Д.С., Нещерет A.M. Распределение тока в гиротропной микрополосковой структуре при ее возбуждении плоской волной // Доклады академии наук. - 2018. - Т. 480. - № 5. - С. 533 - 536.

18. Бузова М.А., Клюев Д.С., Минкин М.А., Нещерет A.M., Соколова Ю.В. Решение электродинамической задачи для микрополосковой излучающей структуры с киральной подложкой // Письма в ЖТФ. - 2018. - Т. 44. - Вып. 11. - С. 80 - 86.

19. Бутейдар А., Саламин М. А., Сумия-эль-Хани, Белларби Л., Белларби А. А. «Миниатюрная трехдиапазонная микрополосковая антенна для WLAN, LTE и WiMAX» // СВЧ-электроника [Электронный ресурс]: приложение к журналу «Электронные компоненты» - М.: ИД Электроника. - 2018. - №1. - С. 19-23.

20. Веселов Г.И., Егоров E.H., Алехин Ю.Н. Микроэлектронные устройства СВЧ. / Под ред. Веселова Г.И. - М.: высш.шк., 1968. - 280 с.

21. Виноградов А.Ю., Кабетов Р.В., Сомов A.M. Устройства СВЧ и малогабаритные антенны Учебное пособие для вузов. / Под ред. A.M. Сомова. - М.: Горячая линия - Телеком, 2012. - 440 с.

22. Воскресенский Д.И., Гостюхин В.Л., Максимов В.М., Пономарев Л.И. Устройства СВЧ и антенны / Под ред. Воскресенского Д.И. - М.: Радиотехника, 2006. - 376 с.

23. Гаджиев Э.В., Генералов А.Г. «Многодиапазонная микрополосковая антенна // Вопросы электромеханики. Труды ВНИИЭМ - Т.160. - 2017. - с. 23 - 26.

24. Голубев В.И., Ковалев И.С., Кузнецов Е.Г. и др. Конструирование и расчёт полосковых устройств. Учебное пособие для вузов. / Под ред. Ковалева И.С. -М. Сов. Радио, 1974. - 296 с.

25. ГОСТ 16019-2001 Аппаратура сухопутной подвижной радиосвязи. Требования по стойкости к воздействию механических и климатических факторов и методы испытаний. - Минск: ИПК Изд-во стандартов, 2002. - 15 с.

26. ГОСТ Р 50736-95 Антенно-фидерные устройства систем сухопутной подвижной связи. - М.: Издательство стандартов, 1995. - 22 с.

27. ГОСТ Р 51070-97 Измерители напряженности электрического и магнитного полей. Общие технические требования и методы испытаний. - М.: ИПК Изд-во стандартов, 1997. - 16 с.

28. ГОСТ РВ 20.39.304-98 Аппаратура, приборы, устройства и оборудование военного назначения. Требования стойкости к внешним воздействующим факторам. - М.: Госстандарт России, 1998. - 55 с.

29. Григорьев А.Д. Методы вычислительной электродинамики. - М.: ФИЗ-МАТЛИТ, 2013. - 432 с.

30. Гринев А.Ю. Численные методы решения прикладных задач электродинамики. - М.: Радиотехника, 2012. - 336 с.

31. Грищенко С.Г., Дерачиц Д.С., Кисель H.H. Исследование низкопрофильных конфорных микрополосковых антенн // Известия ЮФУ. Технические науки - 2015.- №3. - С.240 - 248.

32. Гуртовник И.Г. Радиопрозрачные изделия из стеклопластиков / И.Г. Гуртовник [и др.]. - М.: Мир, 2003. - 368 с.

33. Гутгарц A.B., Минкин М.А. Низкопрофильные антенны для абонентских станций подвижной радиосвязи // Антенны. - 2003. - №1. - С.30-34.

34. Дементьев А.Н., Клюев Д.С., Неганов В.А., Соколова Ю.В. Сингулярные и гиперсингулярные уравнения в теории зеркальных и полосковых антенн. - М.: Радиотехника, 2015. - 216 с.

35. Домбровская Ж. О. Метод конечных разностей во временной области для кусочно-однородных диэлектрических сред // Моделирование и анализ информационных систем. - 2016. - №5.- С. 539 - 547.

36. Закирова Э.А. Исследование печатных плат с многослойными диэлектрическими подложками и разработка микрополосковых СВЧ устройств на их основе: Автореф. дисс. на соискание ученой степени к.т.н.: 05.12.07.- Москва, 2014. - 178 с.

37. Замятин В.И., Ключников A.C., Швец В.И. Антенные обтекатели. - М. Изд-во БГУ, 1980 - 192 с.

38. Калинин В.И., Котов В.Д., Любченко В.Ю., Любченко Д.В., Радченко Д.А., Телегин С.А., Юневич Е.О. «Микрополосковые антенны-генераторы, интегрированные с волноводом, встроенным в диэлектрическую подложку» // Радиотехника и электроника. - 2018. - №9. - с. 998 - 1002.

39. Капишев А.Н., Колояров И.А., Красильников А.Д. Варианты построения низкопрофильных антенн метрового и дециметрового диапазонов // Антенны. -2010. - №4. - С. 21 - 25.

40. Каплун В. А. Обтекатели СВЧ антенн. - М.: Сов. радио, 1974. - 240 с.

41. Киселев Б.А. Стеклопластики. - М.: Госхимиздат, 1961. - 240 с.

42. Кисель H.H., Грищенко С.Г. Численное моделирование системы антенна-обтекатель // Известия ЮФУ. Технические науки. - 2012. - №5. - С. 104 -108.

43. Кисель H. Моделирование системы Антенна-обтекатель в пакете программ FEKO // Современная электроника. - 2011. - №9. - с. 2-5.

44. Колояров И. А. Разработка методик проектирования и технологий настройки и эксплуатации антенн диапазонов ВЧ-УВЧ, размещаемых в укрытиях: Автореф. дисс. на соискание ученой степени к.т.н.: 05.12.07. - Самара, 2011. - 16 с.

45. Концулевский C.B. «Анализ возможностей и принципов работы двух-диапазонной микрополосковой антенны» // Международный научный журнал «Символ науки». - №7. - 2018. - с. 23 - 26.

46. Кубанов В.П. Антенны и фидеры - назначения и параметры. - Самара: ПГУТИ, 2012. - 60 с.

47. Кудрявцев С.М., Пачурин Г.В., Соловьев Д.В., Власов В.А. Основы проектирования, производства и материалы кузова современного автомобиля: монография / Под ред. Кудрявцева С.М. - Н. Новгород: НГТУ, 2010. - 236 с.

48. Курушин A.A., Пластиков А.Н. Проектирование СВЧ устройств в среде CST Microwave Studio. - M. Издательство МЭИ, 2011. - 155 с.

49. Ладуненко КС., Белов П.А. Моделирование интегральных схем нанофо-тоники: метод FDTD // Наносистемы: физика, химия, математика. - 2012. - №3. -С. 42-61.

50. Макеев В.В., Петров A.C. Анализ характеристик микрополосковых антенн в дециметровом диапазоне // Электроника и распространение радиоволн. -2013. - №3. - С. 213-224.

51. Малорацкий Л.Г., Явич Л.Р. Проектирование и расчёт СВЧ элементов на полосковых линиях. - М.: «Советское радио»,1972. - 232 с.

52. Марков Г. Т. Антенны: Учебник для втузов. - М.-Л.: Госэнергоиздат, 1960. - 534 с.

53. Махалов П.С., Мительман Ю.Е. «Методы миниатюризации микрополосковых антенн» // Актуальные проблемы гуманитарных и естественных наук - №31. - 2015. - с. 54-59.

54. Минкин М.А. Учет диэлектрических элементов конструкции при анализе антенно-фидерных устройств методом обобщенной эквивалентной цепи // Электродинамика и техника СВЧ, КВЧ и оптических частот. - 2001. - №3. - С.18-24.

55. Минкин М.А., Носов H.A., Туровцев М.А. Проектирование низкопрофильных кольцевых антенных решеток для радиоцентров транкинговых систем подвижной радиосвязи // Новое в телерадиовещании и радиосвязи: Тезисы докл. научн.-практич. семинаров (Великие Луки, 2000 и Пушкинские Горы, 2001). - М.: МНТОРЭС им. A.C. Попова, 2001. - С.74-75.

56. Митра Р. Вычислительные методы в электродинамике. / Пер. с англ. под ред. Бурштейна ЭЛ. - М.: Мир, 1977. - 487 с.

57. Мишустин Б.А., Слёзкин В.Г. Проектирование многочастотных микро-полосковых антенн круговой поляризации // Журнал Радиоэлектроники. - №1. -2017. - С.1-21

58. Моррис Д. Моделирование электромагнитных полей - как выбрать лучший метод // Электроника: наука, технология, бизнес. - 2012. - №3. - С. 124-129.

59. МУК 4.3.1167-02 Определение плотности потока энергии электромагнитного поля в местах размещения радиосредств, работающих в диапазоне частот 300 МГц - 300 ГГц. - М., 2002. - 40 с.

60. Муравьев Ю.К. Справочник по расчёту проволочных антенн. - Л.: ВАС, 1978. - 392 с.

61. Неганов В.А., Нефёдов Е.И., Яровой Г.П. Электродинамические методы проектирования устройств СВЧ и антенн. Учебное пособие для вузов. / Под. ред. Неганова В.А. - М.: Радио и связь, 2002. - 416 с.

62. Нечаев Ю.Б., Николаев В.И., Андреев Р.Н., Винокурова H.H. Антенны, СВЧ-устройства и их технологии: учеб. пособие. / Под. ред. Нечаева Ю.Б., Николаева В.И. - Воронеж: ОАО «Концерн «Созвездие», 2008. - 629 с.

63. Николаев В.А., Первушин Р.В. Анализ влияния антенного обтекателя на электродинамические характеристики антенных систем самолётных радиолокато-

ров // Методы и устройства передачи и обработки информации. - 2006. - № 7. - С. 3-7.

64. Никольский В.В., Никольская Т.И. Электродинамика и распространение радиоволн. - М.: Наука, 1989. - 544 с.

65. Панченко Б.А., Князев С.Т., Нечаев Ю.Б., Николаев В.И., Шабунин С.Н. Электродинамический расчёт характеристик полосковых антенн. - М.: Радио и связь, 2002. - 256 с.

66. Панченко Б.А., Нечаев Ю.Б. Характеристики излучения полосковых антенн на подложках ограниченных размеров. - Воронеж: Изд-во ВГУ, 1992. - 91 с.

67. Панченко Б.А., Нефедов Е.И. Микрополосковые антенны. - М.: Радио и связь, 1986. - 144 с.

68. Программный комплекс FEKO 7.0 / Лицензия № 20510, сертификат №1.

69. Программное обеспечение T-FLEX Анализ/ ЗАО «Топ Системы» - Лицензия №Е00005965 от 21.12.2012 г.

70. Проектирование полосковых устройств СВЧ. Учебное пособие. -Ульяновск: Ульяновский государственный технический университет, 2001. - 123 с.

71. Просвирин СЛ., Нечаев Ю.Б. Расчёт микрополосковых антенн в приближении заданного распределения поверхностного тока. - Воронеж: Изд-во ВГУ, 1992. - 112 с.

72. Радиопрозрачные материалы // ОАО «ИМЦ Концерн «Вега». URL: http://www.imc-vega.ru/production/rprot/rprozr/.

73. Радиопрозрачные укрытия и обтекатели // ООО «ЦКБА». URL: http://www.ckba.net/178/.

74. Рудольф Кюн Микроволновые антенны (антенны сверхвысоких частот). / Пер с нем. В.И. Тарабина и Э.В. Лабецкого Под ред. проф. М.П. Долуханова. -Издательство «Судостроение», 1967. - 518 с.

75. Сазонов Д.М. Антенны и устройства СВЧ. - М.: Высш. шк., 1988. - 432

76. СанПиН 2.1.8/2.2.4.1190-03 Гигиенические требования к размещению и эксплуатации средств сухопутной подвижной радиосвязи. - Москва, 2003. - 8 с.

77. СанПиН 2.2.4.3359-16 Санитарно-эпидемиологические требования к физическим факторам на рабочих местах. - Москва, 2016. - 72 с.

78. Сегерлинд Л. Применение метода конечных элементов. / Пер. с англ. Шестакова A.A. Под ред. Победри Б.Е. - М.: Мир, 1979. - 342 с.

79. Скубачевский Р.В., Хохлов Н.И., Численное решение уравнений Максвелла для моделирования распространения электромагнитных волн // Труды МФТИ. - 2016. - №3. - С. 121-130.

80. Слюсар В. Антенны PIFA для мобильных средств связи. Многообразие конструкций // Электроника: наука, технология, бизнес. - 2007. - №1 - С. 64 - 75.

81. СП 20.13330.2011 Нагрузки и воздействия. Актуализированная редакция СНиП 2.01.07-85*. - М.: Министерство регионального развития Российской Федерации, 2011. - 81 с.

82. СП 33-101-2003 Определение основных расчетных гидрологических характеристик. - М.: Государственный комитет Российской Федерации по строительству и жилищно-коммунальному комплекту (Госстрой России), 2004. - 75 с.

83. Тростянская Е.В. Новые материалы в технике. / Под. ред. Тростянской Е.В., Колпачева Б.А., Сильвестровича С.И. - М: Химия, 1964. - 656 с.

84. Трофимов H.H. и др. Физика композиционных материалов. - М.: Мир, 2005. - Т.1 - 450 е., Т.2 - 343 с.

85. Цветков C.B. Метод конечных элементов для решения одного класса трехмерных внешних задач электродинамики // Журнал вычислительной математики и математической физики. - 1992. -№ 7 - С. 1035-1045.

86. Чебышев В.В. Микрополосковые антенны в многослойных средах. - М.: Радиотехника, 2007. - 160 с.

87. Чебышев В.В. Электродинамика полосковых структур в слоистых средах. - М.: Горячая линия - Телеком, 2019. - 164 с.

88. Шифрин Я.С. Антенны. - Харьков: Издание академии Вирта, 1976. - 408

89. Юрцев О.А. Резонансные и апертурные антенны. 4.2: Методическое пособие по курсу «Антенны и устройства СВЧ» для студентов специальности «Радиотехника». В 3 Ч. - Минск: БГУИР, 2000. - 89 с.

90. Altair FEKO // URL: http://www.rodnik.ru/catalog/programmnoe-obespechenie-altair-feko/feko/.

91. Bancroft R. Microstrip and printed antenna design. - Institution of engineering and technology, 2009. - 287 p.

92. Binboga Siddik Yarman Design of Ultra Wideband Antenna Matching Network. - Springer Science + Business Media B.V., 2008. - 308 p.

93. Chattoraj N., Qurratulain, Saxena J., Agarwal S., Singh K. V. Design of a novel dual - band planar inverted F - antenna for mobile radio applications // Journal of Microwaves, Optoelectronics and Electromagnetic Applications. - 2014. - №2. - P. 177

- 184.

94. Constantine A. Balanis Modern antenna handbook. - Hoboken, NJ: John Wiley & Sons, 2008. - 1680 p.

95. CST Studio suite. - 2011. - 19 p.

96. CST Studio suite. - 2016. - 27 p.

97. Das N.K., Pozar D.M., Voda S.M. Two methods for measurement of substrate dielectric constant // IEEE Transaction on antennas and propogation. - 1993. - VOL.35.

- №7. - P.636 - 642.

98. Fang D.G. Antenna theory and microstrip antennas. - CRC Press. - 2009. -

311p.

99. Gao S.C., Li L.W., Gardner P., Hall P.S. Wideband dual-polarised microstrip patch antenna // Electronic letters. - 2001.-V0L.37.-№20.-P.1213 - 1214.

100. Gardner P., Hall P.S., Ormiston T.D. Microstrip short-circuit patch design equations // Microwave and optical technology letters. - 1997.- VOL.16.- №1. - P.12 -14.

101. Girish Kumar, K.P. Ray Broadband microstrip antennas. - Artech House, 2003. - 432 p.

102. Guoping Gao, Bin Hu, Shafei Wang, Chen Yang Wearable planar inverted-F antenna with stable characteristic and low specific absorption rate // Microwave and optical technology letters. - 2018. - VOL.60.- №4. - P.876 - 882.

103. Haigang Feng, Peiqin Liu, Yue Li, Zhijun Zhang Low-profile endfire leaky-wave antenna with air media // IEEE Transaction on antennas and propogation. - 2018. VOL.66.- №3. - P.1086 - 1092.

104. Hall P.S. Dual circulary polarized sequentially rotated microstrip array with high isolation // Microwave and optical technology letters. - 1992. - VOL.5.- №5. -P.236 - 239.

105. Hall P.S., Morrow I.L. Analysis of radiation from active microstrip antennas // IEE Proceedings - Microwaves antennas and propagation. - 1994. - VOL.141.- №5. - P.359 - 366.

106. James J.R., Hall P.S. Handbook of microstrip antennas. - London: Peter Peregrinus Ltd, 1989. - 1312 p.

107. James J. R., Hall P.S., Wood C. Microstrip antenna: theory and design. -London: Peter Peregrinus Ltd, 1986. - 304 p.

108. Jian-Ming Jin, Douglas J. Riley Finite element analysis of antennas and arrays. - Hoboken, NJ: John Wiley & Sons, 2009. - 467 p.

109. Kin-lu Wong Compact and broadband microstrip antennas. - New York: John Wiley & Sons, 2002. - 324 p.

110. Mbinack Clement Dual-band microstrip-fed square ring antenna input and output performance analysis for Wi-fi application // Microwave and optical technology letters. - 2019. - №1. - P.1 - 5.

111. Pozar D. Input impedance and mutual coupling of rectangular microstrip antennas // IEEE Transaction on antennas and propogation. - 1982. - VOL.30.- №6. -P.1191 - 1196.

112. Pozar D.M., Metzier T.A. Analysis of a reflectarray using microstrip patches of variable size // Electronic letters. - 1993. - VOL.29.- №8. - P.657 - 658.

113. Pozar D.M, Schaubert D. H. Microstrip Antennas: The Analysis and Design of Microstrip Antennas and Arrays. - Piscataway, NJ: IEEE Press, 1995. - 448 p.

114. Raghavan S., Jayanthi N. Design of planar inverted-F antenna for wireless application // Wseas transaction on communications. - 2009. - №8 - P. 863 - 872.

115. Robert J. Maillox Phased Array Antenna Handbook. - Artech House, 2005. - 515 p.

116. Santasri Koley, Debjani Mitra A planar microstrip-fed tri-band filtering antenna for WLAN/WiMAX applications // Microwave and optical technology letters. -2015. - VOL.57.- №1. - P. 233 - 237.

117. Saou-Wen Su Very low profile 2.4/5GHz WLAN monopole antenna for large screen-to-body ratio notebook computers // Microwave and optical technology letters. - 2018. - VOL.60.- №5. - P.1313 - 1318.

118. Stutzman W. L., Thiele G. A. Antenna Theory and Design. - New York: John Wiley & Sons, 2012. - 848 p.

119. Thomas A. Milligan Modern antenna design. - Hoboken, NJ: John Wiley & Sons, 2005. - 614 p.

120. Volakis J. L. Antenna engineering handbook, 5 edition. - McGraw-Hill Education. - 2018. - 1424 p.

121. Yu W., Mittra R., Su T. Parallel Finite-Difference Time-Domain Method. -Artech House, 2006. - 262 p.

122. Yu W., Yang X., Liu Y., Mittra R., Muto A. Advanced FDTD Methods: Par-allelization, Acceleration and Engineering Applications. - Artech House, 2011. - 267 p.

123. Zhi Nign Chen Antennas for portable devices. - Chichester: John Willey & Sons Ltd, 2007. - 288 p.

124. Аронов С.Ю., Бузов А.Л., Герасимов И.А. Вопросы совершенствования малогабаритных низкопрофильных антенн подвижной радиосвязи // Проблемы техники и технологий телекоммуникаций ПТиТТ-14: материалы XV Международной научно-технической конференции - Т. 2. - Казань: Изд. КГТУ, 2014. - С. 11-13.

125. Аронов С.Ю., Асадуллин Р.Н., Герасимов И.А. Экспериментальные исследования низкопрофильных антенн дециметрового диапазона [Электронный ресурс] // XXII Российская научная конференция профессорско-преподавательского

состава, научных сотрудников и аспирантов ФГОБУ ВПО ПГУТИ (ПГУТИ, 2.02.15 - 6.02.15): материалы конференции. - Самара, 2015. - С. 142. - 1 электрон. опт. диск (CD-ROM).

126. Аронов С.Ю., Герасимов И.А. Современные материалы, применяемые при изготовлении радиопрозрачных укрытий антенн и критерии их выбора [Электронный ресурс] // XXII Российская научная конференция профессорско-преподавательского состава, научных сотрудников и аспирантов ФГОБУ ВПО ПГУТИ (ПГУТИ, 2.02.15 - 6.02.15): материалы конференции. - Самара, 2015. - С. 143. - 1 электрон. опт. диск (CD-ROM).

127. Герасимов И.А., Минкин М.А. Перспективы создания малогабаритных многодиапазонных антенн подвижных объектов на основе низкопрофильных излучателей // Актуальные направления развития систем охраны, специальной связи и информации для нужд государственного управления: Материалы IX Всероссийской межведомственной научной конференции (Орел, 11-12 февраля 2015 г.). -Орел: Академия ФСО России, 2015. - С. 127 - 128.

128. Аронов С.Ю., Герасимов И.А., Минкин М.А. Исследование влияния климатических и механических факторов на характеристики полосковых антенн, размещаемых в диэлектрических укрытиях // Радиотехника. - 2015. - №4. - С. 6 -11.

129. Герасимов И.А. Характеристики низкопрофильных антенн подвижной радиосвязи // XIII международная научно-техническая конференция «Физика и технические приложения волновых процессов»: материалы конференции (Казань, 21-25 сентября 2015 г.). - Казань: Из-во Урал. ун-та, 2015. - С. 82 - 84.

130. Герасимов И.А., Минкин М.А. Исследование поля низкопрофильной антенны, установленной на диэлектрической крыше автомобиля // XXIII Российская научная конференция профессорско-преподавательского состава, научных сотрудников и аспирантов ФГБОУ ВО ПГУТИ (ПГУТИ, 1.02.16 - 5.02.16): материалы конференции. - Самара, 2016. - С. 174.

131. Герасимов И.А., Миикии М.А. Исследование ближнего поля, создаваемого низкопрофильной антенной, установленной на диэлектрической крыше автомобиля // Радиотехника. - 2016. - №4. - С.100-104.

132. Герасимов И.А. Полосковые и компланарные антенны для портативных абонентских устройств // Тезисы докладов III Всероссийской научно-технической конференции «Системы связи и радионавигации» (22 - 23 сентября 2016 г.). -Красноярск, 2016. - с. 303-306.

133. Герасимов И.А. Математическое моделирование штыревой и низкопрофильной антенн при их размещении на крыше автомобиля // Проблемы техники и технологий телекоммуникаций: материалы XVII Международной научно-технической конференции (Самара, 22 - 24 ноября 2016 г.). - Самара: ПГУТИ, 2016. - С. 213 - 214.

134. Бондарь И.В., Бражников В.А., Герасимов И.А., Косолапов Л.Б. Применение актуальных средств в разработке конструкции интегрированного комплекса носимой аппаратуры усиления и передачи сигнала в сетях связи // Материалы XXIV Российской научной конференции профессорско-преподавательского состава, научных сотрудников и аспирантов ФГБОУ ВО ПГУТИ (ПГУТИ, 30.01.17 - 3.02.17): материалы конференции. - Самара, 2017. - С. 190.

135. Герасимов И.А., Минкин М.А. Классификация конструктивных и технологических решений полосковых антенн // Материалы XXIV Российская научная конференция профессорско-преподавательского состава, научных сотрудников и аспирантов ФГБОУ ВО ПГУТИ (ПГУТИ, 30.01.17 - 3.02.17): материалы конференции. - Самара, 2017. - С. 201.

136. Герасимов И. А., Минкин М. А. Приближенные модели в проектировании антенн на основе полосковых структур // Сборник трудов X Всероссийской межведомственной научной конференции «Актуальные направления развития систем охраны, специальной связи и информации для нужд государственного управления» (Орел, Академия ФСО, 7 - 8 февраля 2017 г.) в 11 частях. - Орел: Академия ФСО России, 2017. - Ч. 8. - С.180-183.

137. Герасимов И.А., Минкии М.А. Сравнительный анализ характеристик низкопрофильной и штыревой антенн автомобильных абонентских радиостанций // Антенны. - 2017. - №4. - с. 48 - 54.

138. Аронов С.Ю., Асадуллин Р.Н., Бузов А.Л., Герасимов И.А. Низкопрофильные, полосковые и компланарные антенны абонентских станций: Подраздел монографии // Специальная радиосвязь. Развитие и модернизация оборудования и объектов. Монография. / Под ред. АЛ. Бузова, С.А. Букашкина - М.: Радиотехника, 2017. - 448 с. - С. 84-99.

139. Аронов С.Ю., Бузов АЛ., Герасимов И.А., Минкин М.А. Совершенствование технологий проектирования и создания оборудования и объектов специальной радиосвязи: Подраздел монографии // Специальная радиосвязь. Развитие и модернизация оборудования и объектов. Монография. / Под ред. АЛ. Бузова, С.А. Букашкина - М.: Радиотехника, 2017. - 448 с. - С. 224-239.

140. Герасимов И.А. Сравнительная оценка вариантов размещения низкопрофильной антенны на автомобиле [Электронный ресурс] // II научный форум «Телекоммуникации: теория и технологии». XVIII Международная научно-техническая конференция «Проблемы техники и технологий телекоммуникаций». - Казань: КНИТУ-КАИ, 2017. - Т. 2. - с. 174 - 175. - 1 электрон. опт. диск (CD-ROM).

141. Герасимов И.А. Исследование влияния кузова автомобиля на характеристики низкопрофильных антенн [Электронный ресурс] // XXV Российская научная конференция профессорско-преподавательского состава, научных сотрудников и аспирантов ФГБОУ ВО ПГУТИ: материалы конференции. - Самара, 2018. - С. 160. - 1 электрон. опт. диск (CD-ROM).

142. Аронов С.Ю., Бузов АЛ., Герасимов И.А. Комплексное моделирование антенных систем подвижной радиосвязи на основе интеграции программных средств электродинамических и механических расчетов // Материалы XIX внеочередной международной научно-технической конференции «Проблемы техники и технологий телекоммуникаций ПТиТТ-18». - Уральск, Республика Казахстан, 2018. - С. 204-205. - 1 электрон. опт. диск (CD-ROM).

143. Герасимов И.А., Минкин М.А. Формирование характеристик планар-ной антенны посредством оптимизации параметров пассивного элемента // Материалы XVI Международной научно-технической конференции «Физика и технические приложения волновых процессов». - Миасс, 2018. - с. 79 - 80.

144. Герасимов И.А., Минкин М.А. Анализ зависимости характеристик пла-нарных антенн от их геометрических параметров // Материалы XXVI Российская научная конференция профессорско-преподавательского состава, научных сотрудников и аспирантов ФГБОУ ВО ПГУТИ (ПГУТИ, 4.02.19 - 7.02.19): материалы конференции. - Самара, 2019. - С. 168.

145. Герасимов И.А. Методика проектирования полосковых антенн абонентских станций систем подвижной радиосвязи с учётом особенностей размещения // Радиотехника. - 2019. - №6. - С.30-34.

ПРИЛОЖЕНИЕ А

Результаты расчёта характеристик полосковых базовых излучающих

структур

а) б)

Рисунок А.1 - Зависимость смещения рабочей частоты (а) и КСВН (б) от варьирования длин полосков в базовой структуре №1.

а) б)

Рисунок А. 2 - Зависимость смещения рабочей частоты (а) и КСВН (б) от одновременного изменения ширины полосков в пределах 10 - 50 мм

в базовой структуре №1.

а) б)

Рисунок А.3 - Зависимость смещения рабочей частоты (а) и КСВН (б) от одновременного уменьшения ширины длинного и увеличении ширины короткого в пределах 10 - 50 мм в базовой структуре №1.

а) б)

Рисунок А.4 - Зависимость смещения рабочей частоты (а) и КСВН (б) от уменьшения ширины короткого полоска в пределах 10 - 50 мм при фиксированном размере длинного в базовой структуре №1.

а) б)

Рисунок А.5 - Зависимость смещения рабочей частоты (а) и КСВН (б) от уменьшения ширины длинного полоска в пределах 10 - 50 мм при фиксированном размере короткого в базовой структуре №1.

а) б)

Рисунок А.6 - Зависимость смещения рабочей частоты (а) и КСВН (б) от расположении точки питания посередине полоска и смещении вдоль него

в базовой структуре №1.

а) б)

Рисунок А.7 - Зависимость смещения рабочей частоты (а) и КСВН (б) от расположения точки питания на расстоянии 0,25 ширины от края полоска и смещении вдоль него в базовой структуре №1.

а) б)

Рисунок А.8 - Зависимость смещения рабочей частоты (а) и КСВН (б) от расположения точки питания на расстоянии 0,125 ширины от края полоска и смещении вдоль него в базовой структуре №1.

а) б)

Рисунок А.9 - Зависимость смещения рабочей частоты (а) и КСВН (б) от высоты нижнего полоска при фиксированном положении верхнего

в базовой структуре №1.

а) б)

Рисунок А.10 - Зависимость смещения рабочей частоты (а) и КСВН (б) от изменения высот полосков при фиксированном расстоянии между ними

в базовой структуре №1.

а) б)

Рисунок А.11 - Зависимость смещения рабочей частоты (а) и КСВН (б) от длины полоска в базовой структуре №2.

Рисунок А.12 - Зависимость смещения рабочей частоты (а) и КСВН (б) от ширины полоска в базовой структуре №2.

291 -«-'-'-'-1-1-1--I -1-1-1-1-1-1-1-

14 16 18 20 22 24 26 28 30 14 16 18 20 22 24 26 28 »

Коорлшата точки пит^шя, ш Косадинаи гачии «»(ил, мм

а) б)

Рисунок А.13 - Зависимость смещения рабочей частоты (а) и КСВН (б) от расположения точки питания посередине полоска и смещении вдоль него

в базовой структуре №2.

а) б)

Рисунок А.14 - Зависимость смещения рабочей частоты (а) и КСВН (б) от расположения точки питания на расстоянии 0,25 ширины от края полоска и смещении вдоль него в базовой структуре №2.

а) б)

Рисунок А.15 - Зависимость смещения рабочей частоты (а) и КСВН (б) от расположения точки питания на расстоянии 0,125 ширины от края полоска и смещении вдоль него в базовой структуре №2.

а) б)

Рисунок А.16 - Зависимость смещения рабочей частоты (а) и КСВН (б) от высоты полоска над основанием в базовой структуре №2.

а) б)

Рисунок А. 17 - Зависимость смещения рабочей частоты (а) и КСВН (б) от варьирования длин полосков в базовой структуре №4 (при одновременном увеличении длинного полоска и уменьшении короткого).

а) б)

Рисунок А. 18 - Зависимость смещения рабочей частоты (а) и КСВН (б) от варьирования длин полосков в базовой структуре №4 (при одновременном увеличении короткого полоска и уменьшении длинного).

а) б)

Рисунок А. 19 - Зависимость смещения рабочей частоты (а) и КСВН (б) от ширины полоска в базовой структуре №4 (при изменении ширины короткого полоска и фиксированном размере длинного).

а) б)

Рисунок А. 20 - Зависимость смещения рабочей частоты (а) и КСВН (б) от ширины полоска в базовой структуре №4 (при изменении ширины длинного полоска и фиксированном размере короткого).

а) б)

Рисунок А. 21 - Зависимость смещения рабочей частоты (а) и КСВН (б) от расстояния между полосками в базовой структуре №4 путём изменения ширины без смещения.

М5

хо

* 335

§ 330

| 3» 9

I 320

Ё 315 т

ё

6 310 Э05 300

- СХхпасть первого рекманса -

Область второго резонанса----

■ ■ 1 1 1

2 3 4

И.женете ии|мны памела, мм

Область первого резонанса-

Область второю рпомаисл в * / - * / » в 4 * \ ч % * ч % \

в » * ' * 1

2 3 4

Изменение ширины полоска, и

а) б)

Рисунок А. 22 - Зависимость смещения рабочей частоты (а) и КСВН (б) от ширины полосков в базовой структуре №4 (при увеличении ширины длинного полоска и уменьшении короткого).

а) б)

Рисунок А. 23 - Зависимость смещения рабочей частоты (а) и КСВН (б) от ширины полосков в базовой структуре №4 (при увеличении ширины короткого полоска и уменьшении длинного).

а) б)

Рисунок А. 24 - Зависимость смещения рабочей частоты (а) и КСВН (б) от расстояния между полосками в базовой структуре №4

путём их смещения.

а) б)

Рисунок А. 25 - Зависимость смещения рабочей частоты (а) и КСВН (б) от расположения точки питания посередине между полосками и смещении вдоль них

в базовой структуре №4.

а) б)

Рисунок А. 26 - Зависимость смещения рабочей частоты (а) и КСВН (б) от расположения точки питания на расстоянии 0,25 ширины от края активного (длинного) полоска и смещении вдоль него в базовой структуре №4.

а) б)

Рисунок А. 27 - Зависимость смещения рабочей частоты (а) и КСВН (б) от расположения точки питания на расстоянии 0,125 ширины от края активного (длинного) полоска и смещении вдоль него в базовой структуре №4.

а) б)

Рисунок А. 28 - Зависимость смещения рабочей частоты (а) и КСВН (б) от расположения точки питания на расстоянии 0,25 ширины от края активного (короткого) полоска и смещении вдоль него в базовой структуре №4.

а) б)

Рисунок А. 29 - Зависимость смещения рабочей частоты (а) и КСВН (б) от расположения точки питания на расстоянии 0,125 ширины от края активного (короткого) полоска и смещении вдоль него в базовой структуре №4.

а) б)

Рисунок А. 30 - Зависимость смещения рабочей частоты (а) и КСВН (б) от длины контактной площадки в базовой структуре №4.

а) б)

Рисунок А. 31 - Зависимость смещения рабочей частоты (а) и КСВН (б) от варьирования высот полосков в базовой структуре №4.

а) б)

Рисунок А.32 - Зависимость смещения рабочей частоты (а) и КСВН (б) от варьирования длин полосков в базовой структуре №5 (при одновременном увеличении длинного полоска и уменьшении короткого).

а) б)

Рисунок А.33- Зависимость смещения рабочей частоты (а) и КСВН (б) от варьирования длин полосков в базовой структуре №5 (при одновременном увеличении короткого полоска и уменьшении длинного).

а) б)

Рисунок А. 34 - Зависимость смещения рабочей частоты (а) и КСВН (б) от ширины полоска в базовой структуре №5 (при изменении ширины короткого полоска и фиксированном размере длинного).

а) б)

Рисунок А.35 - Зависимость смещения рабочей частоты (а) и КСВН (б) от ширины полоска в базовой структуре №5 (при изменении ширины длинного полоска и фиксированном размере короткого).

а) б)

Рисунок А.36 - Зависимость смещения рабочей частоты (а) и КСВН (б) от расстояния между полосками в базовой структуре №5 путём изменения

ширины без смещения.

а) б)

Рисунок А. 37 - Зависимость смещения рабочей частоты (а) и КСВН (б) от ширины полосков в базовой структуре №5 (при увеличении ширины длинного полоска и уменьшении короткого).

Рисунок А. 38 - Зависимость смещения рабочей частоты (а) и КСВН (б) от ширины полосков в базовой структуре №5 (при увеличении ширины короткого

полоска и уменьшении длинного).

а) б)

Рисунок А.39 - Зависимость смещения рабочей частоты (а) и КСВН (б) от расстояния между полосками в базовой структуре №5 путём их смещения.

Рисунок А.40 - Зависимость смещения рабочей частоты (а) и КСВН (б) от расположения точки питания посередине активного (длинного) полоска и смещении вдоль него в базовой структуре №5.

а) б)

Рисунок А.41 - Зависимость смещения рабочей частоты (а) и КСВН (б) от расположения точки питания на расстоянии 0,25 ширины от края активного (длинного) полоска и смещении вдоль него в базовой структуре №5.

а) б)

Рисунок А.42 - Зависимость смещения рабочей частоты (а) и КСВН (б) от расположения точки питания на расстоянии 0,125 ширины от края активного (длинного) полоска и смещении вдоль него в базовой структуре №5.

а) б)

Рисунок А.43 - Зависимость смещения рабочей частоты (а) и КСВН (б) от расположения точки питания посередине активного (короткого) полоска и смещении вдоль него в базовой структуре №5.

Рисунок А.44 - Зависимость смещения рабочей частоты (а) и КСВН (б) от расположения точки питания на расстоянии 0,25 ширины от края активного (короткого) полоска и смещении вдоль него в базовой структуре №5.

а) б)

Рисунок А.45 - Зависимость смещения рабочей частоты (а) и КСВН (б) от расположения точки питания на расстоянии 0,125 ширины от края активного (короткого) полоска и смещении вдоль него в базовой структуре №5.

Рисунок А.46 - Зависимость смещения рабочей частоты (а) и КСВН (б) от варьирования высот полосков в базовой структуре №5.

а) б)

Рисунок А.47 - Зависимость смещения рабочей частоты (а) и КСВН (б) от варьирования длин полосков в базовой структуре №6 (при одновременном увеличении длинного полоска и уменьшении короткого).

а) б)

Рисунок А.48 - Зависимость смещения рабочей частоты (а) и КСВН (б) от варьирования длин полосков в базовой структуре №6 (при одновременном увеличении короткого полоска и уменьшении длинного).

а) б)

Рисунок А.49 - Зависимость смещения рабочей частоты (а) и КСВН (б) от ширины полоска в базовой структуре №6 (при изменении ширины короткого полоска и фиксированном размере длинного).

а) б)

Рисунок А. 50 - Зависимость смещения рабочей частоты (а) и КСВН (б) от ширины полоска в базовой структуре №6 (при изменении ширины длинного полоска и фиксированном размере короткого).

а) б)

Рисунок А. 51 - Зависимость смещения рабочей частоты (а) и КСВН (б) от расстояния между полосками в базовой структуре №6 путём изменения

ширины без смещения.

а) б)

Рисунок А. 52 - Зависимость смещения рабочей частоты (а) и КСВН (б) от ширины полосков в базовой структуре №6 (при увеличении ширины длинного полоска и уменьшении короткого).

а) б)

Рисунок А. 53 - Зависимость смещения рабочей частоты (а) и КСВН (б) от ширины полосков в базовой структуре №6 (при увеличении ширины короткого полоска и уменьшении длинного).

а) б)

Рисунок А. 54 - Зависимость смещения рабочей частоты (а) и КСВН (б) от расстояния между полосками в базовой структуре №6 путём их смещения.

а) б)

Рисунок А. 55 - Зависимость смещения рабочей частоты (а) и КСВН (б) от расположения точки питания посередине активного (длинного) полоска и смещении вдоль него в базовой структуре №6.

а) б)

Рисунок А. 56 - Зависимость смещения рабочей частоты (а) и КСВН (б) от расположения точки питания на расстоянии 0,25 ширины от края активного (длинного) полоска и смещении вдоль него в базовой структуре №6.

а) б)

Рисунок А. 57 - Зависимость смещения рабочей частоты (а) и КСВН (б) от расположения точки питания на расстоянии 0,125 ширины от края активного (длинного) полоска и смещении вдоль него в базовой структуре №6.

а) б)

Рисунок А.58 - Зависимость смещения рабочей частоты (а) и КСВН (б) от расположения точки питания посередине активного (короткого) полоска и смещении вдоль него в базовой структуре №6.

а) б)

Рисунок А. 59 - Зависимость смещения рабочей частоты (а) и КСВН (б) от расположения точки питания на расстоянии 0,25 ширины от края активного (короткого) полоска и смещении вдоль него в базовой структуре №6.

а) б)

Рисунок А. 60 - Зависимость смещения рабочей частоты (а) и КСВН (б) от расположения точки питания на расстоянии 0,125 ширины от края активного (короткого) полоска и смещении вдоль него в базовой структуре №6.

а) б)

Рисунок А. 61 - Зависимость смещения рабочей частоты (а) и КСВН (б) от варьирования высот полосков в базовой структуре №6.

а) б)

Рисунок А. 62 - Зависимость смещения рабочей частоты (а) и КСВН (б) от варьирования длин полосков в базовой структуре №7 (при одновременном увеличении длинного полоска и уменьшении короткого).

а) б)

Рисунок А. 63 - Зависимость смещения рабочей частоты (а) и КСВН (б) от варьирования длин полосков в базовой структуре №7 (при одновременном увеличении короткого полоска и уменьшении длинного).

а) б)

Рисунок А. 64 - Зависимость смещения рабочей частоты (а) и КСВН (б) от ширины полоска в базовой структуре №7 (при изменении ширины короткого полоска и фиксированном размере длинного).

а) б)

Рисунок А. 65 - Зависимость смещения рабочей частоты (а) и КСВН (б) от ширины полоска в базовой структуре №7 (при изменении ширины длинного полоска и фиксированном размере короткого).

а) б)

Рисунок А. 66 - Зависимость смещения рабочей частоты (а) и КСВН (б) от расстояния между полосками в базовой структуре №7 путём их смещения.

а) б)

Рисунок А. 67 - Зависимость смещения рабочей частоты (а) и КСВН (б) от расположения точки питания посередине длинного полоска и смещении вдоль него в базовой структуре №7.

а) б)

Рисунок А. 68 - Зависимость смещения рабочей частоты (а) и КСВН (б) от расположения точки питания на расстоянии 0,25 ширины от края длинного полоска и смещении вдоль него в базовой структуре №7.

а) б)

Рисунок А. 69 - Зависимость смещения рабочей частоты (а) и КСВН (б) от расположения точки питания на расстоянии 0,125 ширины от края длинного полоска и смещении вдоль него в базовой структуре №7.

а) б)

Рисунок А.70 - Зависимость смещения рабочей частоты (а) и КСВН (б) от расположения точки питания посередине короткого полоска и смещении вдоль

него в базовой структуре №7.

а) б)

Рисунок А.71 - Зависимость смещения рабочей частоты (а) и КСВН (б) от расположения точки питания на расстоянии 0,25 ширины от края короткого полоска и смещении вдоль него в базовой структуре №7.

а) б)

Рисунок А.72 - Зависимость смещения рабочей частоты (а) и КСВН (б) от расположения точки питания на расстоянии 0,125 ширины от края короткого полоска и смещении вдоль него в базовой структуре №7.

а) б)

Рисунок А.73 - Зависимость смещения рабочей частоты (а) и КСВН (б) от варьирования высот полосков в базовой структуре №7.

ПРИЛОЖЕНИЕ Б

Результаты расчёта характеристик планарных базовых излучающих

структур

а) б)

Рисунок Б.1 - Зависимость смещения рабочей частоты (а) и КСВН (б) от варьирования длин полосков в базовой структуре №9 (при уменьшении длинного полоска и увеличении короткого).

Рисунок Б.2 - Зависимость смещения рабочей частоты (а) и КСВН (б) от расстояния между полосками в базовой структуре №9.

а) б)

Рисунок Б.3 - Зависимость смещения рабочей частоты (а) и КСВН (б) от ширины полоска в базовой структуре №9 (при изменении ширины короткого полоска и фиксированном размере длинного).

а) б)

Рисунок Б.4 - Зависимость смещения рабочей частоты (а) и КСВН (б) от ширины полоска в базовой структуре №9 (при изменении ширины длинного полоска и фиксированном размере короткого).

а) б)

Рисунок Б.5 - Зависимость смещения рабочей частоты (а) и КСВН (б) от положения точки питания в базовой структуре №9.

а) б)

Рисунок Б.6 - Зависимость смещения рабочей частоты (а) и КСВН (б) от варьирования длин полосков в базовой структуре №11.

а) б)

Рисунок Б.7 - Зависимость смещения рабочей частоты (а) и КСВН (б) от расстояния между активным и пассивными полосками в базовой структуре №11.

а) б)

Рисунок Б.8 - Зависимость смещения рабочей частоты (а) и КСВН (б) от ширины пассивных полосков в базовой структуре №11.

Рисунок Б.9 - Зависимость смещения рабочей частоты (а) и КСВН (б) от положения точки питания в базовой структуре №11.