Методы решения некорректных задач электродинамического анализа излучающих структур на основе киральных метаматериалов
Автор: Бузов А.Л., Клюев Д.С., Курушкин М.С., Нещерет А.М., Усатенко Т.О., Кабанов В.А.
Журнал: Физика волновых процессов и радиотехнические системы @journal-pwp
Статья в выпуске: 4-1 т.22, 2019 года.
Бесплатный доступ
Настоящая статья посвящена вопросам разработки корректных методов электродинамического анализа одиночных и многоэлементных излучающих структур с подложками из киральных метаматериалов. Предложен подход к электродинамическому анализу таких антенн на основе метода сингулярных интегральных представлений поля и метода поверхностных импедансов. Получена система сингулярных интегральных уравнений относительно неизвестных функций распределения плотности токов по излучателям. Выполнена апробация предложенного метода на примере решения тестовой задачи с использованием программного комплекса Feko. Показаны перспективы использования таких излуча-ющих структур в системах MIMO, позволяющих увеличить их эффективность, в частности повысить пропускную способность. Представлен также эффект азимутального рассеяния электромагнитных волн, который может найти применение при создании низкопрофильных антенн абонентских станций радиосвязи, установленных на подвижных объектах.
Метаматериал, киральная среда, излучающая структура, сингулярное интегральное уравнение, сходимость, корректная математическая задача
Короткий адрес: https://sciup.org/140256297
IDR: 140256297 | УДК: 537.86 | DOI: 10.18469/1810-3189.2019.22.4.7-19
Methods for solving incorrect tasks of electrodynamic analysis of radiating structures based on chiral metamaterials
This article is devoted to the development of correct methods for electrodynamic analysis of single and multi-element radiating structures with substrates of chiral metamaterials. An approach to the electrodynamic analysis of such antennas based on the method of singular integral representations of the field and the method of surface impedances is proposed. A system of singular integral equations with respect to unknown distribution functions of current density over emitters is obtained. The proposed method was tested using the example of solving a test problem using the Feko software package. The prospects of using such ICs in MIMO systems are shown, which make it possible to increase their efficiency, in particular, to increase throughput. The effect of azimuthal scattering of electromagnetic waves is also presented, which can be used to create low-profile antennas of subscriber radio communication stations installed on mobile objects.
Список литературы Методы решения некорректных задач электродинамического анализа излучающих структур на основе киральных метаматериалов
- Deschamps G.A. Microstrip microwave antennas // The Third USAR Symposium on Antennas. 1953. Vol. 1. P. 189-195.
- Deschamps G.A. Microstrip microwave antennas. The Third USAR Symposium on antennas, 1953, vol. 1, pp. 189-195.
- Balanis C.A. Antenna Theory: Analysis and Design; 2nd ed. New York: John Wiley and Sons, Inc., 1997. P. 722-783.
- Balanis C.A. Antenna Theory: Analysis and Design; 2nd ed. New York: John Wiley and Sons, Inc., 1997, pp. 722-783.
- Handbook of Microstrip Antenna / ed. by J. James and P.S. Hall. London: P. Peregrinus on behalf of the Institution of Electrical Engineers, 1989. 1312 p.
- Handbook of Microstrip Antenna. Ed. by J. James, P.S. Hall. London: P. Peregrinus on behalf of the Institution of Electrical Engineers, 1989, 1312 p.
- A spectral domain approach for the calculation of the scattering of the stratified uniaxial electric anisotropic media under point source excitation with arbitrary orientation / J. Xiang [et al.] // International Journal of Applied Electromagnetics and Mechanics. 2015. Vol. 48. № 1. P. 33-46. DOI: 10.3233/JAE-140145
- Xiang J. et al. A spectral domain approach for the calculation of the scattering of the stratified uniaxial electric anisotropic media under point source excitation with arbitrary orientation. International Journal of Applied Electromagnetics and Mechanics, 2015, vol. 48, no. 1, pp. 33-46. DOI: 10.3233/JAE-140145
- Электродинамический расчет характеристик полосковых антенн / Б.А. Панченко [и др.]. М.: Радио и связь, 2002. 256 с.
- Panchenko B.A. et al. Electrodynamic Calculation Stripline Antenna Characteristics. Moscow: Radio i svjaz', 2002, 256 p. [In Russian].
