“Ідеальна” напівеліптична діелектрична лінзова антена

Abstract

Досліджуються електромагнітні властивості двовимірної моделі подовженої напівеліптичної діелектричної лінзової антени (ДЛА) з метою з’ясувати ефективність формування високоспрямованої діаграми випромінювання. Особливістю дослідження є точне врахування ефектів, пов’язаних зі скінченними хвильовими розмірами діелектричної лінзи та спрямованим характером випромінювання первинного джерела. Це досягається завдяки використанню високоефективного числового алгоритму, що базується на методі граничних інтегральних рівнянь типу Мюллера у поєднанні з методом аналітичної регуляризації. Показано, що поняття “рівня освітлення краю”, відоме для рефлекторних антен, може бути визначено і для ДЛА, а вірний вибір величини цього параметра є ключовим для формування високоспрямованої діаграми випромінювання.

Исследуются электромагнитные свойства двумерной модели удлиненной полуэллиптической диэлектрической линзовой антенны (ДЛА) с целью выяснения эффективности формирования высоконаправленной диаграммы излучения. Особенностью исследования является строгий учет эффектов, связанных с конечными волновыми размерами диэлектрической линзы и направленным характером излучения первичного источника. Это достигается благодаря использованию высокоэффективного численного алгоритма, который базируется на методе граничных интегральных уравнений типа Мюллера в сочетании с методом аналитической регуляризации. Показано, что понятие “уровня освещенности края”, известное в теории рефлекторных антенн, может быть определено и для ДЛА, а верный выбор величины этого параметра является ключевым для формирования высоконаправленной диаграммы излучения.

Electromagnetic properties of the two-dimensional model of a hemielliptic dielectric lens antenna (DLA) are studied in order to estimate the efficiency of a highly-directed radiation pattern formation. Distinctive feature of the research is accurate accounting for the effects related to finite size of the lens and directive radiation pattern of the primary feed. This is achieved by using a previously developed highly efficient numerical algorithm based on a combination of the Muller’s boundary integral equations and the method of analytical regularization. The edge illumination parameter for DLA is introduced similarly as it is done in the theory of reflector antennas. It is shown that a proper choice of this parameter is critical for formation of the pencil-beam-type radiation patterns.