Мощный источник сверхширокополосного излучения с эллиптической поляризацией и мегавольтным эффективным потенциалом

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

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.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Ю. А. Андреев

Институт сильноточной электроники Сибирского отделения Российской академии наук

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

А. М. Ефремов

Институт сильноточной электроники Сибирского отделения Российской академии наук

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

В. И. Кошелев

Институт сильноточной электроники Сибирского отделения Российской академии наук

Автор, ответственный за переписку.
Email: koshelev@lhfe.hcei.tsc.ru
Россия, Томск

В. В. Плиско

Институт сильноточной электроники Сибирского отделения Российской академии наук

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

С. С. Смирнов

Институт сильноточной электроники Сибирского отделения Российской академии наук

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

Список литературы

  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.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Внешний вид источника СШП-излучения: 1 – генератор высоковольтных монополярных импульсов СИНУС-200, 2 – формирователь биполярных импульсов, 3 – делитель мощности, 4 – решетка спиральных антенн.

Скачать (258KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Зависимости эффективности по пиковой напряженности поля ( 1 ) и коэффициента эллиптичности ( 2, 3 ) от числа витков спиральной антенны: кривая 2 – расчет, 3 –эксперимент.

Скачать (89KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Зависимость КСВН от частоты для спиральных антенн с N = 3 (1) и N = 6 (2, 3): кривая 2 – расчет, 3 – эксперимент.

Скачать (98KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Диаграммы направленности по пиковой напряженности электрического поля в горизонтальной и вертикальной плоскостях для антенн с N = 3 (1, 2) и N = 6 (3, 4) соответственно.

Скачать (92KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Диаграммы направленности по пиковой напряженности электрического поля в горизонтальной плоскости для антенны с N = 6: кривая 1 – эксперимент, 2 – расчет.

Скачать (75KB)
Метаданные
7. Рис. 6. Зависимость КСВН от частоты для элемента бесконечной решетки при d = 18 см (1) и одиночной антенны (2).

Скачать (102KB)
Метаданные
8. Рис. 7. Зависимость энергетической эффективности элемента бесконечной решетки спиральных антенн с N = 6 от расстояния между элементами.

Скачать (64KB)
Метаданные
9. Рис. 8. Диаграммы направленности решетки 8×8 в горизонтальной плоскости, рассчитанные с помощью множителя решетки (1), прямым суммированием импульсов излучения (2) и измерений (3).

Скачать (81KB)
Метаданные
10. Рис. 9. Импульсы напряжения на входе антенной решетки (а) и напряженности вертикальной компоненты электрического поля на расстоянии r = 10.36 м (б).

Скачать (88KB)
Метаданные
11. Рис. 10. Годограф вектора напряженности электрического поля в главном направлении излучения на расстоянии r = 10.36 м от решетки спиральных антенн.

Скачать (102KB)
Метаданные
12. Рис. 11. Зависимости от времени амплитуды импульса напряжения генератора на входе антенной решетки и ее среднеквадратичного отклонения (а), пиковой напряженности вертикальной компоненты электрического поля на расстоянии r = 10.36 м и ее среднеквадратичного отклонения (б) при частоте повторения импульсов 100 Гц.

Скачать (109KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024