Ăng-ten plasma vòng và ăng-ten kim loại cho các thiết bị di động

Allerton Press - 2014
V. V. Ovsyanikov1, S. V. Bukharov1, S. N. Moroz2
1Dnipropetrovsk National University, Dnipropetrovsk, Ukraine
2National Mining University, Dnipropetrovsk, Ukraine

Tóm tắt

Một phương pháp ước lượng độ dẫn điện riêng và hằng số điện môi tương đối của các ăng-ten plasma có pha thủy ngân đã được đề xuất và nghiên cứu ở hai phạm vi vi sóng khác nhau. Dựa trên dữ liệu thu được về độ dẫn điện riêng và hằng số điện môi tương đối, các thông số đài phát thanh (VSWR và hiệu suất) đã được tính toán thông qua mô phỏng và tính toán các ăng-ten trong môi trường phần mềm FEKO bằng cách sử dụng phương pháp phương trình tích phân và phương pháp các khoảng thời gian với hoặc không tính đến tác động của pha thủy ngân. Để so sánh, các ăng-ten plasma và kim loại cũng đã xem xét các đặc điểm của các ăng-ten kim loại tương tự. Một sự khác biệt đáng kể của các đặc điểm trên đã được ghi nhận. Việc so sánh kết quả tính toán của VSWR của các ăng-ten plasma với dữ liệu thực nghiệm cho thấy sự phù hợp chấp nhận được. Đây là bằng chứng về một cách tiếp cận hợp lý để xác định dữ liệu đầu vào trong các tham số plasma và mô phỏng máy tính chính xác các ăng-ten plasma trong phạm vi vi sóng. Các đặc tính radiotechnical của chiếc ăng-ten plasma vòng hình chữ L được uốn cong nhằm giảm sức cản khí động học trong trường hợp lắp ăng-ten trên các thiết bị di động cũng đã được nghiên cứu. Được khuyến nghị nên giảm lượng thủy ngân đưa vào các ăng-ten plasma để cải thiện tình hình môi trường. Phương pháp đề xuất có thể được sử dụng để tính đến tác động của các chất phụ gia khác được đưa vào các ăng-ten plasma.

Từ khóa

#ăng-ten plasma #ăng-ten kim loại #độ dẫn điện #hằng số điện môi #vi sóng

Tài liệu tham khảo

D. C. Jenn, Plasma Antennas: Survey of Techniques and the Current State of the Art, Naval Postgraduate School, Prepared for SPAWAR PMW 189 (San Diego, CA, USA, 2003).

E. G. Norris, T. Anderson, I. Alexeff, US Patent No. 6,369,763 (9 April 2002).

I. Alexeff, T. Anderson, E. G. Norris, US Patent No. 6,876,330 B2 (5 April 2005).

J. Hettinger, US Patent No. 1,309,031 (8 July 1919).

US Patent No. 1,790,153 (27 January 1931).

I. Alexeff, “The plasma antenna — now you see it, now you don’t,” in Theses of XI Kharkiv Young Sci. Conf. on Radiophysics, Electronics, Photonics and Biophysics, Kharkiv, Ukraine (2011).

I. L. Morrow, P. S. Hall, J. S. Dahele, “The contribution of J.R. James to dielectric rod and other novel antennas,” in Proc. of Second European Conf. on Antennas and Propagation, EuCAP, 11–16 Nov. 2007, Edinburg, UK (Edinburg, 2007), pp. 1–4.

G. G. Borg, J. H. Harris, N. M. Martin, D. Thorncraft, R. Milliken, D. G. Miljak, B. Kwan, T. Ng, J. Kircher, “Plasmas as antennas: Theory, experiment, and applications,” Phys. Plasmas 7, No. 5, 2198 (May 2000). DOI: 10.1063/1.874041.

E. Vecchioni, G. Cerri, P. Russo, V. M. Primiani, “Experimental and theoretical investigation on plasma antenna,” in Proc. of XXIX General Assembly of the Int. Union of Radio Science, Chicago, Illinois, USA 2008 (Chicago, 2008), pp. 222-1–222-4.

K. Rajneesh, B. Dhiraj, “Wireless communication capability of a reconfigurable plasma antenna,” J. Appl. Phys. 109, No. 6, 063303 (2011). DOI: 10.1063/1.3564937.

A. L. Gutman, A. N. Almaliev, B. G. Katsnelson, M. A. Shelaev, “Conductor like plasma antenna,” in Proc. of XXVI General Assembly of URSI, Toronto, Cananda (Toronto, 1999).

I. M. Minaev, A. A. Rukhadze, K. F. Sergeichev, F. Yu. Trefilov, “Active plasma HF-antenna matched with the source of oscillations,” Kratkiye Soobscheniya po Fizike FIAN, No. 12, 34 (2005).

E. N. Istomin, D. M. Karfidov, I. M. Minaev, A. A. Rukhadze, V. P. Tarakanov, K. F. Sergeichev, A. Yu. Trefilov, “Plasma asymmetric dipole antenna excited by a surface wave,” Plasma Phys. Reports 32, No. 5, 388 (2006). DOI: 10.1134/S1063780X06050047.

N. G. Gussein-zade, I. M. Minaev, K. Z. Rukhadze, “Quarter-wave dipole plasma receiving antenna,” in Proc. of XXXVII Int. Conf. on Plasma Physics and Controlled Fusion, 8–12 February 2010, Zvenigorod, Russia (2010).

O. B. Dement’eva, “Low-frequency plasma antenna,” in Proc. of XXXVIII Int. Conf. on Plasma Physics and Controlled Fusion, 14–18 February 2011, Zvenigorod, Russia (2011).

V. V. Ovsyannikov, A. G. Litvinov, A. M. Malanchuk, USSR Inventor’s Certificate no. 3566850 (24 March 1983).

V. V. Ovsyanikov, “Broadband microwave emitter on a basis of gas discharge plasma,” Radiofiz. Radioastron. 6, No. 3, 261 (2001).

Anton Y. Bezpalov, Volodymyr V. Gnatushenko, Viktor V. Ovsyanikov, Volodymyr V. Ovsyanikov, Olexandr V. Reuta, Valerii V. Safonov, Olga A. Sydorenko, “Research of antennas made of gas plasma on microwave band,” in Proc. of 4th Europ. Conf. on Antennas and Propagation, EuCAP’2010, 12–16 April 2010, Barcelona, Spain (Barcelona, 2010), pp. 1–4.

T. Anderson, Plasma Antennas (Artech House, 2011).

A. F. Aleksandrov, L. S. Bogdankevich, A. A. Rukhadze, Introduction to the Electrodynamics of Plasma: Textbook for Higher Education Institutions (Vyssh. Shkola, Moscow, 1978) [in Russian, ed. by A. A. Rukhadze].

H. Alfven and C.-G. Falthammar, Cosmical Electrodynamics. Fundamental Principles, 2nd ed. (Clarendon Press, Oxford, 1963).

S. I. Palamarenko, “Luminescent lamps and their characteristics,” Radiolyubitel-Elektrik, No. 1, 26 (2001).

V. M. Milenin and N. A. Timofeev, Plasma of Gas-Discharge Low-Pressure Light Sources (Izd-vo Leningradskogo Universiteta, Leningrad, 1991) [in Russian].

V. L. Ginzburg, Propagation of Electromagnetic Waves in Plasma (Moscow, 1960) [in Russian].

I. M. Dubrovskii, B. V. Egorov, K. P. Ryaboshapka, Handbook of Physics (Naukova Dumka, Kyiv, 1986) [in Russian].

V. V. Nikol’skii, Electrodynamics and Radio Wave Propagation (Nauka, Moscow, 1973) [in Russian].

S. E. Bankov and A. A. Kurushin, Calculation of Radiating Structures Using FEKO (CJSC NPP RODNIK, Moscow, 2008) [in Russian].

Thông tin
Thông tin xuất bản

Allerton Press

Thông tin tác giả