Аннотация: В работе изложены новые научно-обоснованные технические и технологические решения по созданию композитных материалов (магнитных, диэлектрических и метаматериалов), являющихся основой для создания эффективных сверхширокополосных радиопоглощающих материалов и покрытий в микроволновом диапазоне частот 0,1…110 ГГц.
Разработанные магнитные наполнители на основе модифицированного карбонильного железа, получаемые методами сухого и мокрого помолов порошка карбонильного железа, явились основой для создания стабильных, как узкополосных радиопоглощающих покрытий с рабочей частотой от 0,2 до 46 ГГц, так и сверхширокополосных покрытий с эффективной полосой поглощения несколько октав (1 - 40 ГГц). Созданные диэлектрические композиты на основе полупроводящих пенополиуретанов в комбинации с магнитными слоями показали высокую эффективность в качестве заградительных поглощающих экранов апертурных антенн. Особое внимание уделено исследованию необычных микроволновых поглощающих свойств метаматериалов на основе гомогенной смеси лево- и правозакрученных проволочных спиралей.
Определены области внедрения разработанных композитных материалов для антенн различного типа с целью коррекции их диаграмм направленности, снижения бокового и заднего излучения, для создания волноводных согласованных нагрузок, в том числе компактных, экранирующих кожухов, решения проблем электромагнитной совместимости.

Аннотация: Рассмотрена антенная решетка с последовательным возбуждением с двумерным частотным сканированием. Представлен анализ решетки, состоящей из Nx параллельных одномерных антенн вытекающей волны, образующих излучающую решетку, и волноводов связи, соединяющих через волноводные повороты на 180о выход n-й одномерной антенны со входом n+1 антенны. Путем электродинамического моделирования проведено сравнение одномерных антенн и выбран базовый вариант в виде волноводной антенны с непрерывной щелью в широкой стенке. Предложена модель решетки, сочетающая строгий электродинамический расчет антенн вытекающей волны с приближенным расчетом характеристик решетки. С помощью разработанной модели исследовано поведение параметров решетки в диапазоне 6.8-9 ГГц. Показано, что рассматриваемая решетка согласована на уровне -14 дБ и имеет коэффициент использования поверхности в диапазоне 0.32-0.53 во всей полосе частот. Решетка обеспечивает сканирование в секторе азимутальных углов ±40^о и ±10^о по углу места.

Аннотация: Представлен обзор современных достижений в области исследований и использования электромагнитных (ЭМ) волн с орбитальным угловым моментом (ОУМ). Рассмотрены известные способы формирования ОУМ волн, проанализированы ограничения по применению таких способов относительно частотных диапазонов и количества формируемых мод. Представлены полученные результаты применения ОУМ волн в радиосвязи в задачах эффективности использования спектра за счёт одновременной передачи данных в одной полосе частот на разных модах. Показан опыт улучшения характеристик радиолокационных систем с синтезированной апертурой за счёт применения ОУМ волн. По результатам обзора авторами дана аналитическая оценка существующего состояния дел и обозначены наиболее перспективные пути дальнейших исследований в области ОУМ волн.

Аннотация: Приводится обзор результатов теоретических и экспериментальных исследований метаповерхностей, составленных из само-дополняющих анизотропных мета атомов. Структура последних образована периодически расположенными вырезами в тонком металлическом листе с шагом, существенно меньшим длины волны. При этом структура мета-атомов остается неизменной (с точностью до сдвига либо отражения) при замене местами областей металла и вырезов. Изучены частотно-независимые свойства коэффициентов отражения и пропускания плоских волн для пространственно-однородных метаповерхностей. Показана возможность поляризационного деления квазиоптических пучков при помощи пространственно-неоднородных метаповерхностей. Наконец, исследованы эффекты направленного возбуждения поверхностных волн на указанных структурах. Теоретические результаты сопоставлены с экспериментальными в радиочастотном и терагерцовом диапазонах.

Аннотация: Рассмотрена антенна дипольного типа, отличающаяся от известных вариантов классического симметричного диполя новым способом возбуждения. Приведены расчетные и экспериментально измеренные зависимости КСВН на входе антенны, подтверждающие сверхширокополосные свойства предложенной антенны. Приведены экспериментальные переходные импульсные характеристики сверхширокополосного диполя.

Аннотация: Приводится обзор результатов теоретических и экспериментальных исследований метаповерхностей, составленных из само-дополняющих анизотропных мета атомов. Структура последних образована периодически расположенными вырезами в тонком металлическом листе с шагом, существенно меньшим длины волны. При этом структура мета-атомов остается неизменной (с точностью до сдвига либо отражения) при замене местами областей металла и вырезов. Изучены частотно-независимые свойства коэффициентов отражения и пропускания плоских волн для пространственно-однородных метаповерхностей. Показана возможность поляризационного деления квазиоптических пучков при помощи пространственно-неоднородных метаповерхностей. Наконец, исследованы эффекты направленного возбуждения поверхностных волн на указанных структурах. Теоретические результаты сопоставлены с экспериментальными в радиочастотном и терагерцовом диапазонах.

Аннотация: Рассмотрена антенна дипольного типа, отличающаяся от известных вариантов классического симметричного диполя новым способом возбуждения. Приведены расчетные и экспериментально измеренные зависимости КСВН на входе антенны, подтверждающие сверхширокополосные свойства предложенной антенны. Приведены экспериментальные переходные импульсные характеристики сверхширокополосного диполя.

Аннотация: Получено решение задачи синтеза градиентной диэлектрической линзы с центральной симметрией и геодезической металло-диэлектрической линзы с осевой симметрией в общей постановке (с оболочкой и произвольным выходным фронтом). На основе полученных решений предложены и исследованы планарные многолучевые антенны с П-образными диаграммами направленности и цилиндрические многослойные антенны с осевой симметрией и полным азимутальным углом обзора без затенения апертуры антенны облучающей системой. Анализ многолучевых линзовых антенн с металлическими и металлодиэлектрическими облучателями проведен путем численного моделирования методом конечных элементов.

Аннотация: Рассматривается двухмодовое двухслойное планарное зеркало (ДДПЗ) на основе двух параллельных плоских волноводов с общим экраном предназначенное для возбуждения двухмодового планарного волновода и построения на его основе двухполяризационной планарной антенной решетки. Двухмодовый планарный волновод выполнен в виде плоского волновода с решеткой полосковых линий внутри него. Путем электродинамического моделирования прямолинейного ДДПЗ показано, что оно может быть согласовано по волнам обоих типов на уровне –(20-30) дБ в диапазоне частот с перекрытием до 2:1. Исследованы фазовые характеристики ДДПЗ и определено положение отсчетной плоскости, обеспечивающее минимальную зависимость фаз отраженных от ДДПЗ волн от угла падения. Обсуждается переход от ДДПЗ к двухмодовому планарному волноводу и возможная конфигурация излучающей решетки. Также обсуждается конструкция возбудителя ДДПЗ.

Аннотация: Рассмотрены многоэлементные выпуклые ФАР, применяемые для кругового широкоугольного сканирования или совмещения поверхности ФАР с выпуклой поверхностью летательного аппарата. Электромагнитное поле в приповерхностном слое такой ФАР найдено приближенным асимптотическим методом с помощью спектрального подхода, позволяющего расширить методы теории периодических структур на выпуклые ФАР в случае периодического и квазипериодического расположения излучающих элементов на гладкой выпуклой проводящей поверхности большого электрического размера. На основе принципов локальной периодичности и локальности поля уравнения электромагнитного поля в приповерхностном слое упрощены до системы из двух обыкновенных дифференциальных уравнений в случае ФАР с периодическим расположением элементов или системы из двух параболических дифференциальных уравнений в случае ФАР с квазипериодическим расположением элементов. Решения систем уравнений выражены через функции Эйри. В результате электромагнитное поле выпуклой ФАР в приповерхностном слое представлено в виде линейной суперпозиции пространственных гармоник подобно представлению электромагнитного поля плоской ФАР в виде разложения Флоке. Показано, что коэффициенты разложения могут быть получены путем применения каких-либо численных методов в одной единичной ячейке ФАР. Поле в дальней зоне находится асимптотическим интегрированием ближнего поля.
Метод применен для расчета парциальных диаграмм элементов, амплитуд отраженных волн на входе излучающих элементов, диаграмм направленности ФАР в целом, диаграмм сканирования и других характеристик примеров эллиптических цилиндрических, конических и сферических ФАР щелевых и вибраторных излучающих элементов. Проведено сравнение результатов расчета предлагаемым методом и строгими методами для случаев, когда они могут быть получены.