Method of calculation broadband asymmetric vibrator with variable radius along the axis of symmetry

Authors

  • R. L. Stavisyuk Zhytomyr Military Institute of State University of Telecommunications, Zhytomyr

DOI:

https://doi.org/10.20535/RADAP.2015.60.59-80

Keywords:

coaxial-waveguide transitions, electrical pin, input impedance, broadband

Abstract

New approach to calculation of the bandwidth of microwave elements for antenna system is offered. It is necessary to develop a method of calculating the basic CWT element, namely broadband pin for optimum performance, coaxial-waveguide transitions. The main part of the article is devoted to the explanation of the sequence of actions when calculating broadband electrical pin with a variable radius along the axis . The proposed method allows to estimate the contribution of the radial component of the current in the overall result of the calculations. The graphic depending of absolute value of the current, active and reactive parts of the input impedance on the frequency are submitted.

Author Biography

R. L. Stavisyuk, Zhytomyr Military Institute of State University of Telecommunications, Zhytomyr

Stavisyuk R. L.

References

Перелік посилань

Рудаков В.А. Широкополосные ультракомпактные переходы с коаксиального на прямоугольный и Н-образный волноводы сантиметрового диапазона / В.А. Рудаков, В.А. Следков, А.П. Майоров, М.Б. Мануилов // СВЧ-техника и телекоммуникационные технологи : матер. 23-й Межд. конф. КрыМиКо 2013, Севастополь, 8-13 сент. 2013. – С. 699-700.

Айзенберг Г. З. Антенны ультракоротких волн / Г. З. Айзенберг. – М. : Связь, 1957. – 698с.

Степук Я. В. Основы радиотехники и радиолокации / Я. В. Степук, А. М. Калашников. – М. : Воениздат, 1962. – 368с.

Сазонов Д. М. Антенны и устройства СВЧ / Д. М. Сазонов. – М. : Высшая школа, 1988. – 432 с.

Бова Н.Т. Антенны и устройства СВЧ / Н. Т. Бова, Г. Б. Резников. – Вища школа, 1982. – 278 с.

Оптимизация электрических характеристик микрополосковых рупорных излучателей и переходов // Технико-технологическая база развития региональной науки : сб. тез. межрег. науч.-практ. конф., 15-16 окт. 2002. – Ростов-на-Дону. – С. 2.

Электрические характеристики микрополосковых рупорных излучателей диаграммообразующих устройств // III межрегиональная науч.-практ. конф. : сб. тез. ; ФГУП ВНИИ «Градиент», 21-23 мая 2003. – С.10.

Миттра Р. Вычислительные методы в электродинамике / Р. Митра. – М. : Мир, 1974. – 488с.

Гальченко Н. А. Электрические характеристики излучающих элементов диаграммообразующих устройств на основе линзы Ротмана / Н. А. Гальченко, А. Б. Клещенков // Электромагнитные волны и электронные системы. – 2005. – № 5. – С. 24-29.

Оптимизация электрических характеристик микрополосковых рупорных излучателей диаграммообразующих устройств // ТелекомТранс-2004 : сб. докл. 2-й межвед. научно-практ. конф. ; апрель 2004 г. – Сочи. – С. 87–91.

Численно-аналитическое решение интегрального уравнения электрического вибратора в двухслойной среде с потерями // ТелекомТранс-2005 : Сб. докл. 3-й междун. науч.-практ. конф. ; апрель 2005 г. – Сочи. – С. 129–134.

Радциг Ю. Ю. Исследование методом моментов интегральных уравнений вибратора с точными и приближенными ядрами / Ю.Ю. Радциг, А.В. Сочилин, С.И. Эминов // Радиотехника. – 1995. – №3. – С.55-57.

Стрижков В. А. Особенности численной реализации метода моментов при решении интегральных уравнений проволочных систем / В. А. Стрижков // Радиотехника и электроника. – 1989. – Т. 34, № 5. - С. 961- 964.

Казанский Л. С. Способ расчета прямых антенн с помощью обобщенной эквивалентной цепи: провод переменного радиуса / Л. С. Казанский // Радиотехника и электроника. – 1998. – Т. 43, №2. – с.175-179.

Казанский Л. С. Способ расчета проволочных антенн произвольной конфигурации с помощью обобщенной эквивалентной цепи. / Л. С. Казанский // Радиотехника и электроника. – 1999. – Т. 44, №6. – с.705-709.

Минкин М. А. Анализ параметрической чувствительности излучающих структур на основе метода обобщенной эквивалентной цепи / М. А. Минкин // Радиотехника. – 2001. – № 11. – с. 86-89.

Конев А. В. Методика электродинамического анализа вибраторных антенн с большими поперечными размерами на основе метода обобщенной эквивалентной цепи / А. В. Конев // Радиотехника. – 2001. – №11. – с. 69-71.

Марков Г. Т. Возбуждение электромагнитных волн / Г. Т. Марков, А. Ф. Чаплин. – М. : Радио и связь, 1983. – 296 с.

Тихонов А. Н. Уравнения математической физики / А. Н. Тихонов, А. А. Самарский. – М. : Наука, 1977. – 735 с.

Просвирнин С. Л. Характеристики короткого вибратора, нагруженного дисками / С. Л. Просвирнин, Л. Н. Литвиненко, В. Н. Кочин, Г. В. Кекелия, П. Г. Кобиашвили // Радиофизика и астрономия. – 2011. – Т. 16, №2. – с. 183-191. — Режим доступа: http://journal.rian.kharkov.ua/index.php/ra/article/view/444.

Федоров Н. Н. Основы электродинамики / Н. Н. Федоров. – М. : Высшая школа, 1980. – 399 с.

Кочин В. Н. Моделирование несимметричного вертикального вибратора конечной толщины при осесимметричном возбуждении / В. Н. Кочин // Радиофизика и астрономия. – 2002. – Т.7, №1. – с. 17-28. — Режим доступа: http://journal.rian.kharkov.ua/index.php/ra/article/view/858

References

Rudakov V.A., Sledkov V.A., Mayorov A.P. and Manuilov M.B. (2013) Wide-band ultra-compact coaxial-to-rectangular waveguide and coaxial-to-double ridged waveguide transitions. Microwave and Telecommunication Technology (CriMiCo), 2013 23rd International Crimean Conference, pp. 699-700.

Aizenberg G. Z. (1957) Antenny ul'trakorotkikh voln [VHF antennas]. Moskow, Svyaz' Publ., 698 p.

Stepuk Ya. V. and Kalashnikov A. M.(1962) Osnovy radiotekhniki i radiolokatsii [Basics of radio engineering and radar systems]. Moskow, Voenizdat, 368 p.

Sazonov D. M. (1988) Antenny i ustroistva SVCh [Antennas and microwave devices]. Moskow, Vysshaya shkola, 432 p.

Bova N.T. and Reznikov G. B. (1982) Antenny i ustroistva SVCh [Antennas and microwave devices]. Kiev, Vishcha shkola, 278 p.

(2002) Optimizatsiya elektricheskikh kharakteristik mikropoloskovykh rupornykh izluchatelei i perekhodov [Optimization of the electrical characteristics of microstrip horn radiators and transitions]. Tekhniko-tekhnologicheskaya baza razvitiya regional'noi nauki. Rostov-na-Donu, p. 2.

(2003) Elektricheskie kharakteristiki mikropoloskovykh rupornykh izluchatelei diagrammoobrazuyushchikh ustroistv [Electrical characteristics of microstrip horn emitters of beam devices]. FGUP VNII «Gradient», pp. 10.

Mittra R. eds. (1973) Computer Techniques for Electromagnetics. Pergamon Press, 488 p.

Gal'chenko N.A. and Kleshchenkov A.B. (2005) Electrical characteristics of irradiating elements of beam former devices based on Rotman lens. Elektromagnitnye volny i elektronnye sistemy, No 5, pp. 24–29.

(2004) Optimizatsiya elektricheskikh kharakteristik mikropoloskovykh rupornykh izluchatelei diagrammoobrazuyushchikh ustroistv [Optimization of the electrical characteristics of microstrip horn emitters of beam devices]. TelekomTrans-2004, Sochi, pp. 87–91.

(2005) Chislenno-analiticheskoe reshenie integral'nogo uravneniya elektricheskogo vibratora v dvukhsloinoi srede s poteryami [Numerical and analytical solution of the integral equation of the electric vibrator in the two-layered medium with losses]. TelekomTrans-2005, Sochi, pp. 129–134.

Radtsig Yu. Yu., Sochilin A.V. and Eminov S.I. (1995) Issledovanie metodom momentov integral'nykh uravnenii vіbratora s tochnimi i priblizhennyami yadrami [The study of integral equations by the moment method vibrator with exact or approximate cores]. Radiotekhnika, No 3, pp. 55-57.

Strizhkov V. A. (1989) Osobennosti chislennoi realizatsii metoda momentov pri reshenii integral'nykh uravnenii provolochnykh sistem [Especially numerical implementation of the method of moments for solving integral equations wire systems]. Radiotekhnika i elektronika, Vol. 34, No 5, pp. 961- 964.

Kazanskii L. S. (1998) Sposob rascheta pryamykh antenn s pomoshch'yu obobshchennoi ekvivalentnoi tsepi: provod peremennogo radiusa [Method for calculating direct antennas using a generalized equivalent circuit: wire variable radius]. Radiotekhnika i elektronika, Vol. 43, No 2, pp. 175-179.

Kazanskii L. S. (1999) Sposob rascheta provolochnykh antenn proizvol'noi konfiguratsii s pomoshch'yu obobshchennoi ekvivalentnoi tsepi [A method of calculating the wire antenna arbitrary configuration by a generalized equivalent circuit]. Radiotekhnika i elektronika, Vol. 44, No 6, pp.705-709.

Minkin M. A. (2001) Analiz parametricheskoi chuvstvitel'nosti izluchayushchikh struktur na osnove metoda obobshchennoi ekvivalentnoi tsepi [Parametric sensitivity analysis of radiating structures on the basis of the generalized equivalent circuit]. Radiotekhnika, No 11, pp. 86-89.

Konev A. V. (2001) Metodika elektrodinamicheskogo analiza vibratornykh antenn s bol'shimi poperechnymi razmerami na osnove metoda obobshchennoi ekvivalentnoi tsepi [Method electrodynamic analysis dipole antennas with large transverse dimensions on the basis of the generalized equivalent circuit]. Radiotekhnika, No 11, pp. 69-71.

Markov G. T. and Chaplin A. F. (1983) Vozbuzhdenie elektromagnitnykh voln [Excitation of electromagnetic waves]. Moskow, Radio i svyaz', 296 p.

Tikhonov A. N. and Samarskii A. A. (1977) Uravneniya matematicheskoi fiziki [Equations of mathematical physics]. Moskow, Nauka, 735 p.

Prosvirnin S. L., Litvinenko L. M., Kochin V. N., Kekelia G. V. and Kobiashvili P. G. (2011) Characteristics of Short Dipole Loaded with Disks. Radiofizika i radioastronomiya, Vol 16, No 2, pp. 183-191.

Fedorov N. N. (1980) Osnovy elektrodinamiki [Fundamentals of electrodynamics]. Moskow, Vysshaya shkola, 399 p.

Kochin V. N. (2002) Modeling Non-Symmetrical Vertical Vibrator of Finite Thickness upon Axially Symmetric Excitation. Radiofizika i radioastronomiya, Vol. 7, No 1, pp. 17-27.

Published

2015-03-30

How to Cite

Ставісюк, Р. Л. (2015) “Method of calculation broadband asymmetric vibrator with variable radius along the axis of symmetry”, Visnyk NTUU KPI Seriia - Radiotekhnika Radioaparatobuduvannia, 0(60), pp. 59-80. doi: 10.20535/RADAP.2015.60.59-80.

Issue

Section

Electrodynamics. Microwave devices. Antennas