Влияние способа возбуждения плазменной антенны на спектральные характеристики излучаемого сигнала

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Исследуется излучение сигнала плазменной несимметричной вибраторной антенны при двух способах ее возбуждения. Ранее было показано, что вторая и третья гармоника частоты входного сигнала в спектре излучения плазменной антенны на 10–20 дБ выше, чем для металлической антенны той же геометрии. Экспериментально и с помощью компьютерного моделирования исследуется влияние особенностей способа возбуждения плазменной несимметричной вибраторной антенны на спектральные характеристики излучаемого ею сигнала. Для двух способов возбуждения плазменной несимметричной вибраторной антенны – через электрод и через коаксиальный соединитель – показано отличие в величине составляющих на частоте излучаемого сигнала и кратных гармоник. Введение коаксиального соединителя в схему возбуждения плазменной антенны позволило улучшить согласование на частоте входного сигнала и снизить величину составляющих на второй и третьей гармониках. Для плазменной антенны с коаксиальным соединителем удалось добиться увеличения разницы между первой и второй гармониками почти на 6 дБ, а между первой и третьей – почти на 20 дБ по сравнению со схемой возбуждения через электрод.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Н. Н. Богачев

Институт общей физики им. А.М. Прохорова РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: bgniknik@yandex.ru
Россия, Москва

И. Л. Богданкевич

Институт общей физики им. А.М. Прохорова РАН

Email: bgniknik@yandex.ru
Россия, Москва

С. Е. Андреев

Институт общей физики им. А.М. Прохорова РАН

Email: bgniknik@yandex.ru
Россия, Москва

Н. Г. Гусейн-заде

Институт общей физики им. А.М. Прохорова РАН

Email: bgniknik@yandex.ru
Россия, Москва

М. С. Усачёнок

Институт физики НАН Беларуси

Email: bgniknik@yandex.ru
Белоруссия, Минск

Список литературы

  1. Borg G. G., Harris J. H., Miljak D. G., Martin N. M. // Appl. Phys. Lett. 1999. V. 74. P. 3272. https://doi.org/10.1063/1.874041
  2. Rayner J. P., Whichello A. P., Cheetham A. D. // IEEE Trans. Plasma Sci. 2004. V. 32. P. 269. https://doi.org/10.1109/TPS.2004.826019
  3. Alexeff I., Anderson T., Parameswaran S., Pradeep E. P., Pulasani N. R., Karnam N. // IEEE Trans. Plasma Sci. 2006. V. 34. P. 166. https://doi.org/10.1109/TPS.2006.872180
  4. Liang C., Xu Y., Wang Z. // Chin. Phys. Lett. 2008. V. 25. P. 3712.
  5. Chen Z., Zhu A., LV J. // WSEAS Trans. Commun. 2013. V. 12. P. 63.
  6. Гусейн-заде Н.Г., Минаев И. М., Рухадзе А. А., Рухадзе К. З. // Кр. сообщ. по физике ФИАН. 2011. № 3. С. 42.
  7. Bogachev N. N., Bogdankevich I. L., Gusein-zade N.G., Sergeychev K. F. // Acta Polytechnica. 2015. V. 55. P. 30. https://doi.org/10.14311/AP.2015.55.0034
  8. Ковалев А. С., Вожаков В. А., Кленов Н. В., Аджемов С. С., Терешонок М. В. // Физика плазмы. 2018. Т. 44. С. 211. https://doi.org/10.7868/S0367292118020075
  9. Беляев Б. А., Лексиков А. А., Лексиков Ан.А., Сержантов А. М., Бальва Я. Ф. // Изв. вузов. Физика. 2013. Т. 56. С. 88.
  10. Bogachev N. N. // J. Phys.: Conf. Ser. 2015. V. 661. P. 012054. https://doi.org/012054.10.1088/1742-6596/661/1/012054
  11. Bogachev N. N., Gusein-zade N.G., Nefedov V. I. // Plasma Phys. Reports. 2019. V. 45. P. 372. https://doi.org/10.1134/S1063780X19030024
  12. Tarakanov V. P. User’s Manual for Code KARAT. Springfield, VA: Berkley Research Associates, Inc., 1992.
  13. Berenger J. P. // IEEE Transactions on Antennas and Propagation. 1996. V. 44. P. 110. https://doi.org/10.1109/8.477535
  14. Богачев Н. Н., Богданкевич И. Л., Гусейн-заде Н.Г., Рухадзе А. А. // Физика плазмы. 2015. Т. 41. C. 365. https://doi.org/10.7868/S0367292115100030
  15. Горбунов Л. М. Введение в электродинамику плазмы. М.: Изд-во Ун-та дружбы народов, 1990. 127 с.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Плазменная несимметричная вибраторная антенна с питанием от коаксиального кабеля: через электрод газоразрядной трубки (a), через коаксиальный соединитель (б): 1 — металлический экран, 2 — газоразрядная трубка, 3 — коаксиальный кабель, 4 — электрод газоразрядной трубки, 5 — соединительный провод, 6 — коаксиальный соединитель.

Скачать (13KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Схема стенда для измерения спектра излучаемого сигнала: 1 — приемо-передатчик (портативная радиостанция) VX-2100, 2 и 5 — коаксиальные фидеры, 3 — излучающая антенна (ПНВА или МНВА), 4 — измерительная антенна, 6 — аттенюатор, 7 — анализатор спектра.

Скачать (6KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Схемы численных моделей плазменной вибраторной антенны: соединение через электроды (а), соединение через коаксиальный соединитель (б): 1 — коаксиальный кабель, 2 — диэлектрическая трубка с PIC плазмой, 3 — металлический экран, 4 — универсальный поглощающий слой PML.

Скачать (50KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Экспериментально измеренные спектры излучаемого немодулированного гармонического колебания (с учетом коэффициента ослабления аттенюатора): МНВА (а), ПНВА соединение через центральный электрод газоразрядной трубки (б), ПНВА, соединенная через коаксиальный переходник [9] (в).

Скачать (45KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Спектры излучения ПНВА (результаты моделирования) в относительных единицах для двух случаев возбуждения ПНВА: через центральный электрод (а), коаксиальный переходник (б).

Скачать (21KB)
Метаданные
7. Рис. 6. Нормированные гистограммы спектров (моделирование) для двух случаев возбуждения ПНВА: 1 — через центральный электрод, 2 — коаксиальный переходник.

Скачать (10KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024