ШИРОКОСМУГОВА ПЛАНАРНА СПІРАЛЬНА АНТЕНА З ПЕРИФЕРІЙНИМ ЗБУДЖЕННЯМ

Анотація

Розвиток бездротових технологій призводить до необхідності розробки нових типів антен, які мають широкосмугові характеристики, як по вхідному опору, так і по характеристиках спрямованості (коефіцієнта спрямованої дії). Одним із розповсюджених типів широкосмугових антен є спіральні антени. Основним недоліком даних антен можуть бути методи реалізації їх збудження (коаксіальною або двопровідною лінією), за яких зменшуються широкосмугові характеристики антени та втрачається планарність усієї конструкції. Тому є необхідність у створенні конструкції антен без даних недоліків. У статті надана топологія планарної спіральної антени Архімеда з малою кількістю витків. Головною її особливістю є периферійне живлення витків спіралі, що не порушує планарність конструкції. Результати отримані на основі чисельного аналізу, що базується на методі моментів, який реалізований у частотній області. В результаті моделювання були отримані амплітудно-фазові розподіли густини струму на поверхні антенних елементів, що дозволили розрахувати частотні залежності основних електродина- мічних характеристик, таких як вхідний імпеданс, коефіцієнт відбиття на вході антени, а також кутові залежності всіх компонентів випромінюваного поля та діаграми спрямованості. На основі отриманих результатів порівнюються й обговорюються основні електродинамічні характеристики для декількох конструктивних варіантів антени, числом витків, що відрізняються, у тому числі з постійною і змінною шириною стрічки спірального елемента. Результати наданого чисельного аналізу показали, що відносна ширина смуги частот, визначувана як за КСХ на вході антени, так і за КСД, досягає від 75 до 120 відсотків. Завдяки планарній конструкції, периферійному збудженню витків та вхідному опорі на рівні 200 Ом, даний елемент може бути використаний як випромінюючий елемент у широкосмугових антенних решітках. Крім того, даний елемент може використовуватися як опромінювач дзеркальних антен.