CORRECTION OF PHASE DISTORTIONS IN A PERIODIC LEAKY-WAVE ANTENNA WITH AN IRREGULAR DISTRIBUTION-RADIATING SYSTEM
Authors: Крюков Д.Ю. , Останков А.В. 
Published: April 2024

периодические антенны вытекающей волны обладают простой низкопрофильной конструкцией, значительным коэффициентом полезного действия и способностью формировать в пространстве узкий луч диаграммы направленности, что определяет высокую привлекательность и перспективность их использования в беспроводных сетях мобильной связи. Однако на практике не всегда удаётся обеспечить требуемое амплитудно-фазовое распределение поля в плоскости излучающего раскрыва антенн такого типа. В частности, квазилинейный характер фазового распределения приводит к увеличению максимального уровня боковых лепестков и деформации диаграммы направленности. В режиме наклонного излучения рассмотрена антенна вытекающей волны, представляющая собой открытую излучающую линию передачи и содержащая планарный диэлектрический волновод с нерегулярным профилем, экранированный металлической резонансной решёткой гребенчатого типа. Проведена оценка степени искажений фазового распределения в раскрыве антенны после оптимизации величины зазора между диэлектрическим волноводом и решёткой. Разработана и апробирована относительно простая методика уменьшения фазовых искажений в периодической антенне вытекающей волны за счёт вариации шага размещения неоднородностей в гребенчатой решётке. Установлено, что коррекция фазового распределения в соответствии с разработанной методикой позволяет снизить максимальный уровень боковых лепестков, исправить асимметрию диаграммы направленности, а также уменьшить вызванное искажениями отклонение максимума диаграммы направленности от исходного направления излучения. Приведены ключевые соотношения, положенные в основу разработанной методики

periodic leaky-wave antennas have a simple low-profile design, a significant efficiency and the ability to form a narrow beam of a radiation pattern in space, which makes them highly attractive and promising for use in wireless mobile communication networks. However, in practice it is not always possible to ensure the required amplitude-phase distribution of the field in the plane of the radiating aperture of antennas of this type. In the oblique radiation mode, we consider a leaky-wave antenna, which is an open radiating transmission line and contains a planar dielectric waveguide with an uneven profile, shielded by a comb-type metal resonant grating. An assessment was made of the degree of distortion of the phase distribution in the antenna aperture after optimizing the size of the gap between the dielectric waveguide and the grating. A relatively simple technique has been developed and tested for reducing phase distortions in a periodic leaky-wave antenna by varying the spacing of inhomogeneities in a comb array. It has been established that correction of the phase distribution in accordance with the developed technique makes it possible to reduce the maximum level of side lobes, correct the asymmetry of the radiation pattern, and also reduce the deviation of the maximum of the radiation pattern from the original radiation direction caused by distortions. The basic mathematical formulas underlying the developed methodology are given