radioelectronicsИзвестия высших учебных заведений России. РадиоэлектроникаJournal of the Russian Universities. Radioelectronics1993-89852658-4794Saint Petersburg Electrotechnical Universityradioelectronics-165Research ArticleЭЛЕКТРОДИНАМИКА, МИКРОВОЛНОВАЯ ТЕХНИКА, АНТЕННЫELECTRODYNAMICS, MICROWAVE ENGINEERING, ANTENNASМетоды увеличения эффективности антенн, погруженных в диссипативные средыMethods of Increasing Efficiency of Antennas Embedded in Dissipative MediaБородулинР. Ю.BorodulinR. Yu.

кандидат технических наук (2010), докторант кафедры радиосвязи

Ph.D. in Engineering (2010), Doctoral of the Department of Radio Communication

borodulroman@yandex.ruВоенная академия связи им. маршала Советского Союза С. М. БуденногоРоссияMilitary Academy of CommunicationRussian Federation201728042017023946Copyright © Бородулин Р.Ю., 20172017Бородулин Р.Ю.Borodulin R.Y.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://re.eltech.ru/jour/article/view/165

Рассмотрены методы увеличения эффективности антенн, погруженных в грунт с различными электрическими параметрами. Приведены результаты численного анализа действующих длин, коэффициентов усиления и входных сопротивлений погруженных вибраторов различных конструкций. Представлены результаты сравнительного анализа эффективности работы цилиндрического и пластинчатого вибраторов. Раскрыты особенности построения пластинчатых вибраторов и их преимущества перед погруженными антеннами других типов.

The article considers the problem of increasing efficiency for antennas embedded in dissipative media that has limited number of solutions today. The author makes attempts to study the possibility of using plate antennas for different parameters of dissipative media. The research is carried out by means of analytical and computer electromagnetic methods. It makes possible to refine some effects and reveal new patterns. The article provides sound approaches to increase efficiency of antennas embedded in dissipative media. The results are confirmed with numerical calculations. The article presents the methods of increasing efficiency of antennas embedded in soil with different electrical parameters. The results of numerical analysis of antenna length, gain and impedances for embedded antennas of various constructions are given. Comparative analysis of the efficiency of cylindrical and plate antennas is provided. Special considerations of plate antenna construction and their advantages over embedded antennas of different types are revealed.

Погруженная антеннаизолированный вибраторпластинчатый вибраторкоэффициент усилениявходное сопротивлениедействующая длинаэффективность антеннымноговибраторная синфазная системаEmbedded AntennaIsolated DipolesPlate AntennaGainImpedanceLength of AntennaEfficiency of Antennathe System of DipolesReferencesЛавров Г. А., Князев А. С. Приземные и подземные антенны. Теория и практика антенн, размещенных вблизи поверхности земли. М.: Сов. радио, 1965. 474 с.Lavrov G. A., Knyazev A. S. Prizemnye i podzemnye antenny. Teoriya i praktika antenn, razmeshchennykh vblizi poverkhnosti zemli [Underground and ground antennas. Theory and practice of antennas placed near the surface of the Earth]. Moskow, Sovetskoe Radio Publ., 1965, 474 p. (In Russian)King R. W. P. Dipoles in Dissipative Media // Electromagnetic Waves; ed. by R. E. Langer. Madison: University of Wisconsin Press, 1962. P. 199-241.King R. W. P. Dipoles in Dissipative Media. Electromagnetic Waves; ed. by R. E Langer. Madison, University of Wisconsin Press, 1962, pp. 199-241.Iizuka K., King R. W. P. An Experimental Study of the Properties of Antennas Immersed in Conducting Media, Cruft Laboratory Scientific Report 2, Harward University, 1961. URL: http://oai.dtic.mil/oai/oai?verb=getRecord&metadataPrefix=html&identifier=AD0273687 (дата обращения 28.03.2017).Iizuka K., King R. W. P. An Experimental Study of the Properties of Antennas Immersed in Conducting Media. Cruft Laboratory Scientific Report 2, Harward University, 1961. Available at: http://oai.dtic.mil/oai/oai?verb= =getRecord&metadataPrefix=html&identifier=AD0273687 (accessed: 28.03.2017). (In Russian)Galleys J. Antennas in Inhomogeneous Media. Oxford: Pergamon Press Inc, 1969. 294 p.Galleys J. Antennas in Inhomogeneous Media. Oxford, Pergamon Press Inc, 1969, 294 p.Сосунов Б. В., Филиппов В. В. Основы расчета подземных антенн / ВАС. Л., 1990. 82 с.Sosunov B. V., Filippov V. V. Osnovy rascheta podzem nykh antenn [Underground antenna calculating basis]. L., VAS, 1990, 82 p. (In Russian)Бородулин Р. Ю. Численные методы электродинамики / ВАС. СПб., 2016. 180 с.Borodulin R. Yu. Chislennye m etody elektrodinam iki [Numerical methods of electrodynamics]. SPb., VAS Publ., 2016, 180 p. (In Russian)Jin J. The Finite Element Method in Electromagnetics. 2nd ed. New York: John Willey & Sons, Inc., 2002. 753 p.Jin J. The Finite Element Method in Electromagnetics. 2nd ed. New York, John Willey & Sons, Inc., 2002, 753 p.Stutzman W. L., Thiele G. A. Antenna Theory and Design. 3rd ed. New York: John Willey & Sons, Inc, 2012. 848 p.Stutzman W. L., Thiele G. A. Antenna Theory and Design. 3rd ed. New York, John Willey & Sons, Inc., 2012, 848 p.Berenger J. P. A Perfectly Matched Layer for the Absorption of Electromagnetic Waves // J. Comp. Phys. 1994. Vol. 114, № 2. P. 185-200.Berenger J. P. A Perfectly Matched Layer for the Absorption of Electromagnetic Waves. J. Comp. Phys., 1994, vol. 114, no. 2, pp. 185-200.Бородулин Р. Ю., Ключко Н. Ю. Методика расчета характеристик антенн, расположенных в полубесконечной среде с потерями, методом конечных элементов // Информация и космос: науч.-техн. журн. 2016. № 2. C. 41-44.Borodulin R. Yu., Klyuchko N. Yu. M etodika rascheta kharakteristik antenn, raspolozhennykh v polubeskonechnoi srede s poteryam i, m etodom konechnykh elem entov [Calculating technique of antenna characteristics located in semi-infinite lossy medium by the finite element method]. Inform atsiya i kosmos. N auchnotekhnicheskiizhurnal, 2016, no. 2, pp. 41-44. (In Russian)Batler C. M. The Equivalent Radius of a Narrow Conducting Strip // IEEE Trans. Ant. & Prop. 1982. Vol. AP-30, № 7. P. 755-758.Batler C. M. The Equivalent Radius of a Narrow Conducting Strip. IEEE Trans. Ant. & Prop., 1982, vol. AP-30, no. 7, pp. 755-758.Антенны: в 2 т. Т. 1 / Н. П. Гавеля, А. Д. Истрашкин, Ю. К. Муравьев, В. П. Серков; под ред. Ю. К. Муравьева / ВКАС. Л., 1963. 142 с.Gavelya N. P., Istrashkin A. D., Murav'ev Yu. K., Serkov V. P.; pod red. Murav'eva Yu. K. Antenny: v 2 t. T. 1 [Antennas: 2 vol. Vol. 1]. L., VKAS Publ., 1963, 142 p. (In Russian)

The authors declare that there are no conflicts of interest present.