Мощный источник сверхширокополосного излучения с эллиптической поляризацией и мегавольтным эффективным потенциалом

Capa

Citar

Texto integral

Acesso aberto Acesso aberto
Acesso é fechado Acesso está concedido
Acesso é fechado Somente assinantes

Resumo

Разработан мощный источник сверхширокополосного излучения с эллиптической поляризацией на основе 64-элементной решетки спиральных антенн. Решетка возбуждалась биполярным импульсом напряжения амплитудой до 240 кВ и длительностью 1 нс на частоте повторения 100 Гц. Получены импульсы излучения с коэффициентом эллиптичности 0.64 и пиковой напряженностью поля 250 кВ/м на расстоянии 10 м.

Texto integral

Acesso é fechado

Sobre autores

Ю. Андреев

Институт сильноточной электроники Сибирского отделения Российской академии наук

Email: koshelev@lhfe.hcei.tsc.ru
Rússia, Томск

А. Ефремов

Институт сильноточной электроники Сибирского отделения Российской академии наук

Email: koshelev@lhfe.hcei.tsc.ru
Rússia, Томск

В. Кошелев

Институт сильноточной электроники Сибирского отделения Российской академии наук

Autor responsável pela correspondência
Email: koshelev@lhfe.hcei.tsc.ru
Rússia, Томск

В. Плиско

Институт сильноточной электроники Сибирского отделения Российской академии наук

Email: koshelev@lhfe.hcei.tsc.ru
Rússia, Томск

С. Смирнов

Институт сильноточной электроники Сибирского отделения Российской академии наук

Email: koshelev@lhfe.hcei.tsc.ru
Rússia, Томск

Bibliografia

  1. Усыченко В.Г., Сорокин Л.Н. Стойкость сверхвысокочастотных радиоприемных устройств к электромагнитным воздействиям. Москва: Радиотехника, 2017.
  2. Giri D.V., Hoad R., Sabath F. High-power Electromagnetic Effects on Electronic Systems. Boston/London: Artech House, 2020.
  3. Зиновьев С.В., Евдокимов А.Н., Сахаров К.Ю., Туркин В.А., Алешко А.И., Иванов А.В. // Медицинская физика. 2015. № 3. С. 62.
  4. Ultra-Wideband Radar Technology / Ed. by J.D. Taylor. Roca Raton: CRC Press, 2001.
  5. Koshelev V.I. Plisko V.V. // J. Phys.: Conf. Series. 2022. V. 2373. P. 072037. https://doi.org/10.1088/1742-6596/2373/7/072037
  6. Kraus J.D. Antennas. New York: McGraw-Hill, 1950.
  7. Юрцев О.А., Рунов А.В., Казарин А.Н. Спиральные антенны. М.: Советское радио, 1974.
  8. Morton D., Banister J., DaSilva T., Levine J., Naff T., Smith I., Sze H., Warren T., Giri D.V., Mora C., Pavlinko J., Schleher J., Baum C.E. // Proc. IEEE Int. Power Modulator and High Voltage Conf. (Atlanta, GA) NewYork: IEEE, Inc. 2010. P. 186.
  9. Delmote P., Pinguet S., Bieth F. // Ultra-Wideband, Short-Pulse Electromagnetics (Sabath F. and Mokole E.L., Eds) New York: Springer. 2014. V. 10. P. 239.
  10. Romanchenko I.V., Ulmaskulov M.R., Sharypov K.A., Shunailov S.A., Shpak V.G., Yalandin M.I., Pedos M.S., Rukin S.N., Konev V.Yu., Rostov V.V. // Rev. Sci. Instrum. 2017. V. 88. P. 054703. https://doi.org/10.1063/1.4983803
  11. Andreev Yu.A., Efremov A.M., Koshelev V.I., Kovalchuk B.M., Petkun A.A., Sukhushin K.N., Zorkaltseva M.Yu. // Rev. Sci. Instrum. 2014. V. 85. P. 104703. https://doi.org/10.1063/1.4897167
  12. Андреев Ю.А., Ефремов А.М., Зоркальцева М.Ю., Кошелев В.И., Петкун А.А. // РЭ. 2018. Т. 63. № 8. С. 795. https://doi.org/10.1134/S0033849418080028
  13. Андреев Ю.А., Ефремов А.М., Зоркальцева М.Ю., Кошелев В.И., Петкун А.А. // ПТЭ. 2018. № 1. С. 60. https://doi.org/10.1134/S0020441218010116
  14. Andreev Yu.A., Efremov A.M., Koshelev V.I., Kovalchuk B.M., Plisko V.V., Sukhushin K.N., Zorkaltseva M.Yu. // Laser Part. Beams. 2015. V. 33. № 4. P. 633. https://doi.org/10.1017/S026303461000725
  15. Andreev Yu., Koshelev V., Smirnov S. // Proc. 20th Int. Symp. on High-Current Electronics (ISHCE). New York: IEEE, Inc. 2018. P. 16. https://doi.org/10.1109/ISHCE.2018.8521217
  16. Efremov A.M., Koshelev V.I., Kovalchuk B.M., Plisko V.V., Sukhushin K.N. // Laser Part. Beams. 2014. V. 32. № 3. P. 411. https://doi.org/10.1017/S026303461000299
  17. Koshelev V.I., Plisko V.V., Sukhushin K.N. Ultra-Wideband, Short-Pulse Electromagnetics. / Ed. by Sabath F., Giri D.V., Rachidi F., Kaelin A. New York: Springer. 2010. Vol. 9. P. 259.
  18. Воскресенский Д.И. Антенны с обработкой сигнала: Учебное пособие для вузов. Москва: Сайнс-Пресс, 2002.

Arquivos suplementares

Arquivos suplementares
Ação
1. JATS XML
Baixar
2. Fig. 1. External view of the UWB radiation source: 1 - generator of high-voltage monopolar pulses SINUS-200, 2 - bipolar pulse shaper, 3 - power divider, 4 - spiral antenna array.

Baixar (258KB)
Metadados
3. Fig. 2. Dependences of peak field strength efficiency ( 1 ) and ellipticity coefficient ( 2, 3 ) on the number of turns of the spiral antenna: curve 2 - calculation, 3 - experiment.

Baixar (89KB)
Metadados
4. Fig. 3. Frequency dependence of VSWR for spiral antennas with N = 3 (1) and N = 6 (2, 3): curve 2 - calculation, 3 - experiment.

Baixar (98KB)
Metadados
5. Fig. 4. Directional diagrams in terms of peak electric field strength in the horizontal and vertical planes for antennas with N = 3 (1, 2) and N = 6 (3, 4), respectively.

Baixar (92KB)
Metadados
6. Fig. 5. Directional diagrams by peak electric field strength in the horizontal plane for the antenna with N = 6: curve 1 - experiment, 2 - calculation.

Baixar (75KB)
Metadados
7. Fig. 6. Frequency dependence of VSWR for an infinite array element at d = 18 cm (1) and a single antenna (2).

Baixar (102KB)
Metadados
8. Fig. 7. Dependence of the energy efficiency of an element of an infinite array of spiral antennas with N = 6 on the distance between the elements.

Baixar (64KB)
Metadados
9. Fig. 8. Directional diagrams of the 8×8 grating in the horizontal plane calculated using the grating multiplier (1), direct summation of radiation pulses (2) and measurements (3).

Baixar (81KB)
Metadados
10. Fig. 9. Voltage pulses at the input of the antenna array (a) and the intensity of the vertical component of the electric field at the distance r = 10.36 m (b).

Baixar (88KB)
Metadados
11. Fig. 10. Godograph of the electric field strength vector in the main direction of radiation at a distance r = 10.36 m from the spiral antenna array.

Baixar (102KB)
Metadados
12. Fig. 11. Time dependences of the generator voltage pulse amplitude at the antenna array input and its RMS deviation (a), peak intensity of the vertical component of the electric field at a distance r = 10.36 m and its RMS deviation (b) at a pulse repetition rate of 100 Hz.

Baixar (109KB)
Metadados

Declaração de direitos autorais © Russian Academy of Sciences, 2024