МЕТОДИКА СИНТЕЗА СВЕРХШИРОКОПОЛОСНОЙ  ЛИНЕЙНОЙ ПЕЧАТНОЙ АНТЕННОЙ РЕШЕТКИ
С ДИАГРАММОЙ НАПРАВЛЕННОСТИ ЗАДАННОЙ ФОРМЫ

Зайцев Александр Владимирович, кандидат технических наук, профессор, кафедра радиотехнических средств  наблюдений, Военная академия  войсковой противовоздушной обороны
Вооруженных сил РФ имени Маршала Советского Союза А. М. Василевского  
(Россия, г. Смоленск, ул. Котовского, 2), zaitsev1971@yandex.ru
Битаев Евгений Сергеевич, начальник научно-исследовательской лаборатории, Военная академия
войсковой противовоздушной обороны  Вооруженных сил РФ имени Маршала  Советского Союза А.М.Василевского  (Россия, г. Смоленск, ул. Котовского, 2), info@zavant.ru
Амозов Евгений Владимирович, адъюнкт, Военная академия войсковой  противовоздушной обороны Вооруженных сил РФ имени Маршала  Советского Союза А. М. Василевского  
(Россия, г. Смоленск, ул. Котовского, 2), info@zavant.ru
Романчук Александр Сергеевич, адъюнкт, Военная академия войсковой противовоздушной обороны  Вооруженных сил РФ имени Маршала  Советского Союза А. М. Василевского  
(Россия, г. Смоленск, ул. Котовского, 2), info@zavant.ru 

621.396.67

Актуальность и цели. Известные способы создания диаграммы направлен-ности косекансной формы для традиционных типов антенн не обеспечивают излучения и приема сверхширокополосных (СШП) сигналов. Задача создания антенных систем для СШП-сигналов является новой. Использование микрополосковых печатных антенных решеток является наиболее приоритетной технологией, способной обеспечить высокую повторяемость размеров, низкую стоимость, малые металлоемкость и массу. Для микрополосковых СШП антенных решеток, использующих сигналы простой и сложной формы, пока еще не имеется апробированных способов формирования диаграммы направленности заданной формы, так как к расчету СШП-антенн неприемлемы классические методы электродинамики, разработанные для гармонических сигналов.
Материалы и методы. При выполнении исследований использованы системный подход, методы классической электродинамики, элементы теории оптимизации, антенных измерений характеристик излучателей, численные методы решения граничных задач электродинамики, натурные испытания и электродинамическое моделирование с использованием пакета CST MICROWAVE STUDIO, основанное на методе конечных разностей во времен-ной области (FDTD). Для расчета амплитудного и фазового распределения в качестве инструментальной системы использован математический пакет MAT-LAB.
Результаты. Разработана методика синтеза конструкции СШП линейной печатной антенной решетки с диаграммой направленности заданной формы, включающая оптимизацию параметров входящего в состав антенной решетки одиночного излучателя, учитывающая значения параметров аналитического описания и результаты расчета амплитудных и фазовых весовых коэффициентов диаграммы направленности заданной формы решетки, результаты полученного путем электродинамического моделирования распределения поля на поверхности излучателей антенной решетки с использованием пакета CST DESIGN STUDIO, результаты расчета допустимого количества излучателей и параметров микрополосковой системы питания решетки, электродинамического моделирования параметров и характеристик линейной печатной антенной решетки в целом, количественную оценку сходимости полученного амплитудного и фазового распределения с расчетными.
Выводы. В ходе натурных экспериментов по среднеквадратичному отклонению произведена оценка сходимости формы диаграммы направленности прототипа СШП печатной антенной решетки с результатами электродинамического моделирования.  

Ключевые слова

сверхширокополосная печатная антенная решетка, микрополосковая система питания. 

 Скачать статью в формате PDF

1. Зайцев, А. В. Способ формирования специального амплитудного и фазового распределения в системе питания СШП линейной печатной антенной решетки / А. В. Зайцев, Е. С. Битаев // Вестник Войсковой ПВО. – Вып. 7. – Смоленск : ВА В ПВО, 2012.
2. Зайцев, А. В. Проектирование сверхширокополосной активной печатной антенной решетки с диаграммой направленности косекансной формы / А. В. Зайцев, Е. С. Битаев, Е. В. Амозов // Оборонная техника : сб. – Смоленск, 2011. – № 9–10, рег. № 119/32.
3. Зайцев, А. В. Cпособ формирования специального амплитудного и фазового распределения в системе питания СШП линейной печатной антенной решетки / А. В. Зайцев, Е. С. Битаев, Е. В. Амозов // Научная сессия, посвященная дню радио (RDC-2012) : материалы 67 Всерос. конф. с междунар. участием. – М., 2012.