An antenna for radiating and receiving short-pulse ultra-wideband signals

Abstract

EN: This paper presents a design of the antenna with an expandable slot for effective radiating and receiving the ultrawideband (UWB), short-pulse signals. The offered design of the antenna allows creating an interferential electromagnetic field of a bipolar pulse in an equivalent general antenna aperture. A quantitative and quality evaluation of efficiency of proposed antenna design is performed. It is shown that an application of the given antenna allows increasing the propagation range of the pulsed UWB signals.

UA: У цій статті представлено конструкцію антени з розширюваною щілиною для ефективного випромінювання та прийому надширокосмугових сигналів, коротко-імпульсних сигналів. Одним із різновидів надширокосмугових сигналів є короткоімпульсні сигнали. Вважається, що ці сигнали мають тривалість близько 0,1...10 нс. Вони мають широку смугу пропускання, значне проникнення і скритність. Їх Їх використання дозволяє отримати високі швидкості передачі даних і є дуже перспективним для майбутнього розвитку сучасних ультраширокосмугових систем (UWS). З іншого боку, практичне застосування сигналів SP-UWB викликає певні труднощі, пов'язані з їх випромінюванням (або вибором типу антени) і подальшими спотвореннями, викликаними нерівномірним ослабленням сигналу по частоті під час його поширення. Таким чином, ефективність використання сигналів SP-UWB безпосередньо залежить від характеристик антен, які здійснюють їх випромінювання та прийом. В роботі запропонована конструкція антени, яка дозволяє створювати інтерференційне електромагнітне поле біполярного імпульсу в еквівалентній загальній апертурі антени. Проведено кількісну та якісну оцінку ефективності запропонованої конструкції антени. Показано, що застосування даної антени дозволяє збільшити дальність поширення імпульсних UWB сигналів. Так, порівняно з рівнем випромінювання уніполярного імпульсного сигналу дальність поширення біполярного імпульсу, створеного в отворі антени, збільшується в 9,5 рази, а порівняно з монохроматичним сигналом – у 2,37 рази. Таким чином, введена антена дозволяє істотно збільшити дальність радіовипромінювання імпульсних надширокосмугових сигналів Одночасна сумісна робота без перешкод і в одному частотному діапазоні як традиційних вузькосмугових систем зв'язку, так і систем зв'язку з UWB-SP сигналами обумовлюється тим, що рівень інформаційного сигналу не перевищує рівня шуму в робочому стані. діапазон частот.