Согласование патч-антенны с кросс-поляризацией для геолокации

В статье представлены результаты исследования возможностей расширения рабочей полосы частот патч-антенны за счет широкополосного согласования. В качестве системного подхода предлагается обобщенный метод Дарлингтона с использованием гибких аппроксимирующих функций, обладающих повышенными вариативными свойствами. Эти свойства необходимы для разрешимости системы ограничений на пределы согласования. Результаты синтеза по обобщенному методу Дарлингтона с применением гибких аппроксимаций обеспечивают полосу согласования 10 %, однако имеют повышенную чувствительность номиналов сосредоточенных элементов. Также представлена методика синтеза в распределенном элементном базисе. В синтезе согласующей цепи на распределенных элементах использовано преобразование Ричардса для однородных микрополосковых линий. Представлено сравнение теоретических и экспериментальных результатов согласования антенны. Синтез на распределенных элементах обеспечил полосу 17 % при минимальном количестве согласующих элементов. Методика синтеза в распределенном элементном базисе может использоваться для согласования широкого класса вибраторных и щелевых антенн, размеры которых кратны четверти длины волны. 

1. Sharma, S. Impedance Matching Techniques for Microstrip Patch Antenna / S. Sharma, C. C. Tripathi, R. Rishi // Indian Journal of Science and Technology. 2017. Vol. 10, No 28. Р. 1–16. DOI: 10.17485/ijst/2017/ v10i28/97642.

2. Филиппович, Г. А. Широкополосное согласование сопротивлений / Г. А. Филиппович. Минск: Воен. акад. Респ. Беларусь, 2004.

3. An Approach for Calculating the Limiting Bandwidth–Reflection Coefficient Product for Microstrip Patch Antennas / А. Ghorbani [et al.] // IEEE Transactions on Antennas and Propagation. 2006. Vol. 54, No 4. Р. 1328–1331. DOI: 10.1109/TAP.2006.872641.

4. Филиппович, Г. А. Гибкие аппроксимирующие функции для широкополосного согласования / Г. А. Филиппович, М. А. Янцевич // Известия вузов России. Радиоэлектроника. 2022. Т. 25, № 2. С. 6–15. DOI: 10.32603/1993-8985-2022-25-2-6-15.

5. Янцевич, М. А. Методика синтеза широкополосных согласующих устройств с использованием ограниченно-плоских аппроксимирующих функций / М. А. Янцевич, Г. А. Филиппович // Известия Гомельского государственного университета имени Ф. Скорины. 2021. Вып. 129. С. 154–158.

6. Yarman, B. S. Design of Ultra Wideband Power Transfer Network / B. S. Yarman. N.-Y.: John Wiley & Sons, Ltd., 2010.