Вышедшие номера
Home » Журнал технической физики » Год 2026, выпуск 7 » Статья стр. 1445
<<<>>>
Матрица щелевых антенн миллиметрового диапазона в форме галстука-бабочки на подложке с высокой диэлектрической проницаемостью
Российский научный фонд, Президентская программа исследовательских проектов, реализуемых ведущими учеными, в том числе молодыми учеными, № 22-79-10029-П
Министерство науки и высшего образования РФ , Государственная программа Российской Федерации «Научно-технологическое развитие Российской Федерации», № FFUF-2024-0023
Зайцев А.В. 1, Королёв С.А.1, Селезнёв В.М.1, Краев С.А.1, Тропанова А.Н.1, Архипова Е.А.1
1Институт физики микроструктур РАН, Афонино, Кстовский район, Нижегородская обл., Россия
Email: zaytsev@ipmras.ru, valentin.seleznev@wcc.unn.ru, kraev@ipm.sci-nnov.ru, tropanova@ipm.sci-nnov.ru, suroveginaka@ipm.sci-nnov.ru
Поступила в редакцию: 23 января 2026 г.
В окончательной редакции: 18 февраля 2026 г.
Принята к печати: 19 февраля 2026 г.
Выставление онлайн: 12 мая 2026 г.
PDF версия
Впервые предложена и исследована матрица щелевых антенн в форме галстука-бабочки миллиметрового диапазона на подложке с высокой диэлектрической проницаемостью. Преимуществом рассматриваемого типа антенн является отсутствие каких-либо линий передачи между антенной и передающими/приемными элементами, что исключает дополнительные потери, а также позволяет создавать плотноупакованные матрицы. Возможность использования подложки с высокой диэлектрической проницаемостью открывает путь к созданию монолитных интегральных передающих/приемных матриц миллиметрового диапазона, что, в частности, востребовано для квазиоптических систем радиолокации и радиовидения. Матрица антенн изготовлена на сапфировой подложке стандартной толщины 430 μm, имеющей сплошную металлизацию с тыльной стороны. Для формирования требуемой диаграммы направленности на лицевой стороне подложки сформирован рисунок металлизации в форме галстука-бабочки, а также методом лазерной резки проделаны вырезы специальной формы. В щель антенны встроен диод Шоттки с нулевым напряжением смещения для экспериментального изучения диаграммы направленности антенны в режиме прямого детектирования. Получено хорошее соответствие между смоделированными и измеренными данными. Ключевые слова: миллиметровые волны, радиолокация и радиовидение, квазиоптическая система, матричный приемник, щелевая антенна в форме галстука-бабочки, подложка с высокой диэлектрической проницаемостью.
  1. M. De Sanctis, C. Sacchi, E. Cianca, T. Rossi 2016 10th European Conference on Antennas and Propagation (Davos, Switzerland, 2016), DOI: 10.1109/EuCAP.2016.7481122
  2. P.F. Goldsmith, C.-T. Hsieh, G.R. Huguenin, J. Kapitzky, E.L. Moore. IEEE Trans. Microw. Theory Tech., 41, 1664 (1993). DOI: 10.1109/22.247919
  3. D. Bleh, M. Rosch, M. Kuri, A. Dyck, A. Tessmann, A. Leuther, S. Wagner, B. Weismann-Thaden, H.-P. Stulz, M. Zink, M. Rieb le, R. Sommer, J. Wilcke, M. Schlechtweg, B. Yang, O. Ambacher. IEEE Trans. Microw. Theory Tech., 65 (9), 3474 (2017). DOI: 10.1109/TMTT.2017.2661742
  4. T.S. Rappaport, Y. Xing, G.R. MacCartney, A.F. Molisch, E. Mellios, J. Zhang. IEEE Trans. Antennas Propag., 65 (12), 6213 (2017). DOI: 10.1109/TAP.2017.2734243
  5. H. Yang, J. Shen, G. Chenv, Q. Xu, N. Li, Y. Cheng. In.: Proc. IEEE Int. Symp. Antennas Propag. USNC-URSI Radio Sci. Meeting (Florence, Italy, 2024), р. 107-108. DOI: 10.1109/AP-S/INC-USNC-URSI52054.2024.10686888
  6. W. Cheng, H. Zhang, L. Liang, H. Jing, Z. Li. IEEE Access., 6, 2732 (2018). DOI: 10.1109/ACCESS.2017.2785125
  7. A. Albaba, M. Bauduin, T. Verbelen, H. Sahli, A. Bourdoux. IEEE Access., 11, 66934 (2023). DOI: 10.1109/ACCESS.2023.3291611
  8. S. Korolyov, A. Goryunov, I. Illarionov, V. Parshin, P. Zemlyanukha. Sensors, 22 (19), Art. 7132 (2022). DOI: 10.3390/s22197132
  9. L. Xiang, F. Wu, K. Chen, R. Zhao, S. Ma, Y. Zhu, C. Yu, Z. H. Jiang, Y. Yao, W. Hong. IEEE Open J. Antennas Propag., 5 (2), 525 (2024). DOI: 10.1109/OJAP.2024.3367242
  10. P. Burasa, T. Djerafi, K. Wu. IEEE Trans. Antennas Propag., 69 (5), 2940 (2021). DOI: 10.1109/TAP.2020.3025236
  11. H. Jin, W. Che, W. Yang, K.-S. Chin. In.: 2015 IEEE 4th Asia-Pacific Conference on Antennas and Propagation (Bali, Indonesia, 2015), р. 150-151. DOI: 10.1109/APCAP.2015.7374310
  12. Y. Yan, Y.B. Karandikar, S.E. Gunnarsson, B.M. Motlagh, S. Cherednichenko, I. Kallfass, A. Leuther, H. Zirath. IEEE Trans. Microw. Theory Tech., 59 (10), 2494 (2011). DOI: 10.1109/TMTT.2011.2161326
  13. Q. Zhu, K.-B. Ng, C.H. Chan. IEEE Trans. Antennas Propag., 65 (2), 636 (2017). DOI: 10.1109/TAP.2016.2640019
  14. O. Kramer, T. Djerafi, K. Wu. IEEE Trans. Antennas Propag., 59 (9), 3204 (2011). DOI: 10.1109/TAP.2011.2161562
  15. Y. Li, L. Ge, J. Wang, S. Da, D. Cao, J. Wang, Y. Liu. IEEE Trans. Antennas Propag., 67 (5), 2868 (2019). DOI: 10.1109/TAP.2019.2899008
  16. Y. Liu, Y.J. Cheng, M.-H. Zhao, Y. Fan. IEEE Antennas Wirel. Propag. Lett., 20 (3), 366 (2021). DOI: 10.1109/LAWP.2021.3050204
  17. B. Ali Esmail, H.A Majid, Z.Z. Abidin, S.H. Dahlan, M. Himdi, R. Dewan, M.K.A. Rahim, N. Al-Fadhali. Materials, 13 (3), Art. 582 (2020). DOI: 10.3390/ma13030582
  18. Y. Zhang, S. Ogurtsov, V. Vasilev, A.A. Kishk, D. Caratelli. Sensors, 24 (5), Art. 1413 (2024). DOI: 10.3390/s24051413
  19. J.P. Pousi, D.V. Lioubtchenko, S.N. Dudorov, A.V. Raisanen. IEEE Trans. Antennas Propag., 58 (3), 714 (2010). DOI: 10.1109/TAP.2009.2039314
  20. H. Chu, Y.-X. Guo. IEEE Trans. Antennas Propag., 65 (2), 909 (2017). DOI: 10.1109/TAP.2016.2632702
  21. Y. Li, K.-M. Luk. IEEE Trans. Antennas Propag., 62 (2), 960 (2014). DOI: 10.1109/TAP.2013.2291558
  22. W. Mazhar, D. Klymyshyn, G. Wells, A. Qureshi, M. Jacobs. IEEE Antennas Wirel. Propag. Lett., 18 (6), 1109 (2019). DOI: 10.1109/LAWP.2019.2910255
  23. M.-D. Yang, Y.-M. Pan, Y.-X. Sun, K.-W. Leung. IEEE Trans. Antennas Propag., 68 (2), 1145 (2020). DOI: 10.1109/TAP.2019.2938629
  24. C.J. Ma, Y.M. Pan, X.Y. Meng, S.Y. Zheng. IEEE Trans. Antennas Propag., 71 (4), 3022 (2023). DOI: 10.1109/TAP.2023.3242429
  25. A.A. Hanzaz In.: Proceedings of the International MultiConference of Engineers and Computer Scientists (Hong Kong, China, 2012), v. 2, p. 1-4
  26. J. Allen. IEEE Trans. Antennas Propag., 13 (4), 638 (1965). DOI: 10.1109/TAP.1965.1138465
  27. A.E.I. Lamminen, J. Saily, A.R. Vimpari. IEEE Trans. Antennas Propag., 56 (9), 2865 (2008). DOI: 10.1109/TAP.2008.927560
  28. F. Bauer, W. Menzel. IEEE Antennas Wirel. Propag. Lett., 12, 296 (2013). DOI: 10.1109/LAWP.2013.2248694
  29. J. Qian, M. Tang, Q. Chen, Y.-P. Zhang, J. Mao. IEEE Trans. Antennas Propag., 67 (9), 5781 (2019). DOI: 10.1109/TAP.2019.2916559
  30. R. Li, G. DeJean, M.M. Tentzeris, J. Papapolymerou, J. Laskar. IEEE Trans. Antennas Propag., 53 (1), 200 (2005). DOI: 10.1109/TAP.2004.840754
  31. В.Р. Закамов, Л.М. Кукин, С.В. Кривов, В.И. Шашкин. Известия вузов. Радиофизика, 51 (10), 864 (2009). [V.R. Zakamov, L.M. Kukin, S.V. Krivov, V.I. Shashkin. J. Commun. Technol. Electron., 54 (6), 698 (2009). DOI: 10.1134/S106422690906016X]
  32. C.A. Balanis. Antenna Theory: Analysis and Design. 4th ed. (Wiley, Hoboken, NJ., 2016)
  33. В.Н. Егоров, А.С. Воловиков. Известия вузов. Радиофизика, 46 (10), 1271 (2001). [V.N. Egorov, A.S. Volovikov. J. Commun. Technol. Electron., 46 (10), 1163 (2001). DOI: 10.1023/A:1014267931343]
  34. В.И. Шашкин, В.Л. Вакс, В.М. Данильцев, А.В. Масловский, А.В. Мурель, С.Д. Никифоров, О.И. Хрыкин, Ю.И. Чеченин. Известия вузов. Радиофизика, 50 (5), 629 (2005). DOI: 10.1007/s11141-005-0092-8 [V.I. Shashkin, V.L. Vaks, V.M. Danil'tsev, A.V. Maslovsky, A.V. Murel, S.D. Nikiforov, O.I. Khrykin, Yu.I. Chechenin. Radiophys. Quant. Electron., 48 (6), 485 (2005). DOI: 10.1007/s11141-005-0092-8]
  35. V.I. Shashkin, Y.A. Drjagin, V.R. Zakamov, S.V. Krivov, L.M. Kukin, A.V. Murel, Y.I. Chechenin. Int. J. Infrared Milli Waves, 28 (10), 945 (2007). DOI: 10.1007/s10762-007-9272-2

Учредители

Издатель

© 2026 Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук
Powered by webapplicationthemes.com - High quality HTML Theme