Багатоелементні антени на циліндричних діелектричних резонаторах і смужкових лініях у випадку їх ортогональної взаємної орієнтації

The design of a singleelement antenna, where cylindrical dielectric resonator, which is located orthogonally relative to feeding microstrip line, is used as radiating element, is described. There have been performed the numerical analysis of it and defined the functions approximating its directivity patterns. The schemes of feeding arrays of dielectric resonators for narrowing directivity patterns in E- and H-planes are proposed. The numerical analysis of antenna array 4x4 elements was performed and comparison of gained directivity patterns with ones calculated from analytical expressions was made. The graph of dependence of width of the main lobe in E- and H-planes for arrays of dielectric resonators versus the number of resonators in corresponding planes was plotted.Описана конструкция одноэлементной антенны, у которой излучающим элементом является цилиндрический диэлектрический резонатор, размещенный ортогонально относительно питающей несимметричной полосковой линии. Проведено ее численное моделирование и определены функции, аппроксимирующие ее диаграммы направленности. Предложены схемы питания решеток диэлектрических резонаторов для сужения диаграммы направленности в Е- и Н-плоскостях. Проведено численное моделирование решетки 4х4 элемента и выполнено сопоставление полученных диаграмм направленности с рассчитанными аналитически. Построен график зависимости ширины главного лепестка диаграммы направленности решеток и электрических резонаторов в Е- и Н-плоскостях от количества резонаторов в соответствующих плоскостях.Описано конструкцію одноелементної антени, у якої випромінюючим елементом є циліндричний діелектричний резонатор, розміщений ортогонально відносно живлячої несиметричної смужкової лінії. Проведено її чисельне моделювання та визначено функції, апроксимуючі її діаграми спрямованості. Запропоновано схеми живлення решіток діелектричних резонаторів для звуження діаграми спрямованості у Е- та Н-площинах. Проведено чисельне моделювання решітки 4х4 елементи та виконано співставлення отриманих діаграм спрямованості із розрахованими аналітично. Побудовано графік залежності ширини головної пелюстки діаграми спрямованості решіток діелектричних резонаторів у Е- та Н-площинах від кількості резонаторів у відповідних площинах

Коефіцієнт зв’язку циліндричного діелектричного резонатора з несиметричною смужковою лінією з ортогональною взаємною орієнтацією

The method of analytical calculation of a coupling coefficient of a cylindrical dielectric resonator coupled with an edge microstrip line in case of their orthogonal mutual orientation is stated. The comparison between three methods of calculation the value of edge microstrip line magnetic field strength is made: finite difference method, conformal map method and finite element method. The technique of calculation the value of a coupling coefficient of resonator coupled with transmission line by given experimental values of system transmission coefficient is stated. The dependence of a coupling coefficient versus the distance between a resonator and a line is studied. The comparison between theoretical and experimental data is provided.Изложена методика аналитического расчета коэффициента связи цилиндрического диэлектрического резонатора с краевой несимметричной полосковой линией в случае их ортогональной взаимной ориентации. Проведено сравнение трех методов определения напряженности магнитного поля краевой НПЛ: конечных разностей, конформного отображения и конечных элементов. Указан способ определения коэффициента связи резонатора с линией по экспериментальным значениям коэффициента передачи системы. Исследована зависимость коэффициента связи от расстояния между резонатором и линией. Проведено сравнение теоретических и экспериментальных данных.Викладено методику аналітичного розрахунку коефіцієнту зв’язку циліндричного діелектричного резонатора з крайовою несиметричною смужковою лінією у випадку їх взаємної ортогональної орієнтації. Проведено порівняння трьох методів визначення напруженості магнітного поля крайової НСЛ: скінченних різниць, конформного відображення та скінченних елементів. Вказано спосіб візначення коефіцієнту зв’язку резонатора з лінією за експериментальними значеннями коефіцієнту передачі системи. Досліджено залежність коефіцієнту зв’язку від відстані між резонатором і лінією. Проведено порівняння теоретичних і експериментальних даних

Коефіцієнт передачі системи циліндричних діелектричних резонаторів, зв’язаних з несиметричною смужковою лінією

Викладено методику аналітичного розрахунку коефіцієнту передачі системи циліндричних діелектричних резонаторів у випадку їх ортогональної орієнтації відносно крайової несиметричної смужкової лінії. Наведено два способи експериментального визначення величини коефіцієнту зв’язку резонаторів по хвилям, що не розповсюджуються, смужкової лінії передачі: шляхом виміру величини розщепленнячастот в АЧХ системи та шляхом використання метода найменших квадратів. Показано, що залежність коефіцієнту зв’язку резонаторів по хвилях, що не розповсюджуються, від відстані між ними може бути апроксимована експоненціальною функцією. Проведено порівняння експериментальних і теоретичних даних.The method of analytical calculation of gain of a system of cylindrical dielectric resonators in case of their orthogonal orientation relative to an edge microstrip line is stated. Two ways of experimental determination of value of coupling coefficient between the resonators by evanescent waves of microstrip line are stated: measuring frequency splitting value and by force of least squares method. It is disclosed, that the dependence of coupling coefficient between resonators by evanescent waves versus a distance between them can be approximated by exponential function. The comparison between experimental and theoretical data is provided.Изложена методика аналитического расчета коэффициента передачи системы цилиндрических диэлектрических резонаторов в случае их ортогональной ориентации относительно краевой несимметричной полосковой линии. Приведены два способа экспериментального определения величины коэффициента связи резонаторов по не распространяющимся волнам полосковой линии передачи: путем измерения величины расщепления частот в АЧХ системы и путем использования метода наименьших квадратов. Показано, что зависимость коэффициента связи резонаторов по не распространяющимся волнам от расстояния между ними может быть аппроксимирована экспоненциальной функцией. Проведено сравнение экспериментальных и теоретических данных

Многоэлементные антенны на цилиндрических диэлектрических резонаторах и полосковых линиях в случае их ортогональной взаимной ориентации

Описано конструкцію одноелементної антени, у якої випромінюючим елементом є циліндричний діелектричний резонатор, розміщений ортогонально відносно живлячої несиметричної смужкової лінії. Проведено її чисельне моделювання та визначено функції апроксимуючі її діаграми спрямованості. Запропоновано схеми живлення решіток діелектричних резонаторів для звуження діаграми спрямованості у Е- та Н-площинах. Проведено чисельне моделювання решітки 4х4 елементи та виконано співставлення отриманих діаграм спрямованості із розрахованими аналітично. Побудовано графік залежності ширини головної пелюстки діаграми спрямованості решіток діелектричних резонаторів у Е- та Н-площинах від кількості резонаторів у відповідних площинахThe design of a single-element antenna, where cylindrical dielectric resonator, which is located orthogonally relative to feeding microstrip line, is used as radiating element, is described. There have been performed the numerical analysis of it and defined the functions approximating its directivity patterns. The schemes of feeding arrays of dielectric resonators for narrowing directivity patterns in E- and H-planes are proposed. The numerical analysis of antenna array 4x4 elements was performed and comparison of gained directivity patterns with ones calculated from analytical expressions was made. The graph of dependence of width of the main lobe in E- and H-planes for arrays of dielectric resonators versus the number of resonators in corresponding planes was plottedОписана конструкция одноэлементной антенны, у которой излучающим элементом является цилиндрический диэлектрический резонатор, размещенный ортогонально относительно питающей несимметричной полосковой линии. Проведено ее численное моделирование и определены функции, аппроксимирующие ее диаграммы направленности. Предложены схемы питания решеток диэлектрических резонаторов для сужения диаграммы направленности в Е- и Н-плоскостях. Проведено численное моделирование решетки 4х4 элемента и выполнено сопоставление полученных диаграмм направленности с рассчитанными аналитически. Построен график зависимости ширины главного лепестка диаграммы направленности решеток диэлектрических резонаторов в Е- и Н-плоскостях от количества резонаторов в соответствующих плоскостя

Коефіцієнт передачі системи циліндричних діелектричних резонаторів, зв’язаних з несиметричною смужковою лінією

The method of analytical calculation of gain of a system of cylindrical dielectric resonators in case of their orthogonal orientation relative to an edge microstrip line is stated. Two ways of experimental determination of value of coupling coefficient between the resonators by evanescent waves of microstrip line are stated: measuring frequency splitting value and by force of least squares method. It is disclosed, that the dependence of coupling coefficient between resonators by evanescent waves versus a distance between them can be approximated by exponential function. The comparison between experimental and theoretical data is provided.Изложена методика аналитического расчета коэффициента передачи системы цилиндрических диэлектрических резонаторов в случае их ортогональной ориентации относительно краевой несимметричной полосковой линии. Приведены два способа экспериментального определения величины коэффициента связи резонаторов по не распространяющимся волнам полосковой линии передачи: путем измерения величины расщепления частот в АЧХ системы и путем использования метода наименьших квадратов. Показано, что зависимость коэффициента связи резонаторов по не распространяющимся волнам от расстояния между ними может быть аппроксимирована экспоненциальной функцией. Проведено сравнение экспериментальных и теоретических данных.Викладено методику аналітичного розрахунку коефіцієнту передачі системи циліндричних діелектричних резонаторів у випадку їх ортогональної орієнтації відносно крайової несиметричної смужкової лінії. Наведено два способи експериментального визначення величини коефіцієнту зв’язку резонаторів по хвилям, що не розповсюджуються, смужкової лінії передачі: шляхом виміру величини розщепленнячастот в АЧХ системи та шляхом використання метода найменших квадратів. Показано, що залежність коефіцієнту зв’язку резонаторів по хвилях, що не розповсюджуються, від відстані між ними може бути апроксимована експоненціальною функцією. Проведено порівняння експериментальних і теоретичних даних

Моделювання поля антенної решітки на циліндричних діелектричних резонаторах

The general principles of analytical computing of cylindrical dielectric resonators system field is stated. The 5 dielectric resonators' plane lattice is considered, the theoretical and experimental results of its characteristics' modeling are given.Изложена общая методика аналитического расчета полей систем диэлектрических резонаторов. Рассмотрена плоская решетка из 5-ти диэлектрических резонаторов, приведены теоретические и экспериментальные результаты моделирования ее характеристик.Викладено загальну методику аналітичного розрахунку полів систем діелектричних резонаторів. Розглянуто пласку решітку з 5-ти діелектричних резонаторів, наведено теоретичні і експериментальні результати моделювання її характеристик.