DIELECTRIC LEAKY-WAVE ANTENNA WITH TRANSVERSE RADIATION

Abstract

антенны вытекающей волны получили широкое распространение, благодаря относительно простой конструкции, малым поперечным размерам, высокому коэффициенту полезного действия. Диэлектрические периодические антенны вытекающей волны, преобразующие замедленную поверхностную волну диэлектрического волновода в пространственную излучаемую волну с помощью периодической решётки, при одностороннем возбуждении используются в режиме наклонного излучения. Вместе с тем в ряде случаев предпочтителен режим поперечного излучения. Однако реализация такого режима сопряжена с катастрофическим ухудшением излучательной способности из-за брэгговской дифракции. В работе рассмотрены способы устранения эффекта нормали. Применительно к антенне с излучающим раскрывом в виде планарного диэлектрического волновода, нагруженного периодической гребёнчатой решёткой, реализован способ введения на периоде дополнительной канавки на удалении четверти длины волны от основной канавки. Установлено, что при появлении на периоде дополнительной канавки, эквивалентной по размерам основной канавке, приращение излучательной способности антенны не столь существенно. Предложены два варианта увеличения коэффициента полезного действия антенны с модифицированным раскрывом за счёт оптимизации положения дополнительной канавки относительно основной или подбора глубины дополнительной канавки. Установлено, что приращение излучательной способности и эффективности излучения антенны вытекающей волны при оптимизации глубины дополнительных канавок выше, чем в случае подбора расстояния между дополнительными и основными канавками. Результаты получены на основе электродинамического моделирования, реализованного на основе авторской проекционной модели, получившей широкое признание leaky-wave antennas have become widespread due to their relatively simple designs small transverse dimensions and high efficiency. Dielectric periodic leaky-wave antennas which convert the slow surface wave of a dielectric waveguide into a spatial radiated wave using a periodic grating are used in oblique radiation mode when excited on one side. However, in some cases the transverse radiation mode is preferable. However, the implementation of such a regime is associated with a catastrophic deterioration in emissivity due to Bragg diffraction. The paper discusses ways to eliminate the normal effect. In relation to an antenna with a radiating aperture in the form of a planar dielectric waveguide loaded with a periodic comb grating, a method has been implemented for introducing an additional groove on a period at a distance of a quarter of the wavelength from the main groove. It has been established that when an additional groove appears during the period, equivalent in size to the main groove, the increase in the emissivity of the antenna is not so significant. Two options have been proposed for increasing the efficiency of an antenna with a modified aperture by optimizing the position of the additional groove relative to the main one or selecting the depth of the additional groove. It has been established that the increment in emissivity and radiation efficiency of the leaky-wave antenna when optimizing the depth of additional grooves is higher than in the case of selecting the distance between the additional and main grooves. The results are obtained on the basis of electrodynamic modeling, implemented on the basis of the author's projection model, which has received wide recognition