Исследование и методика настройки фазированной антенной решетки Ka-диапазона
DOI:
https://doi.org/10.20535/S0021347021090053Ключові слова:
фазированная антенная решетка, дискретный фазовращатель, аналоговый фазовращатель, неидентичность фазовых характеристикАнотація
Проанализированы параметры элементов структурной схемы фазированной антенной решетки Ка диапазона, включающей аналоговые ферритовые и дискретные полупроводниковые фазовращатели, блок управления и систему распределения мощности.
Предложен способ настройки фазирующих элементов решетки, использование которого позволяет значительно упростить и удешевить их производство. Экспериментально исследована эффективность предложенного способа настройки на примере 9-элементной линейной фазированной антенной решетки, что позволило проверить предположение об учете неидентичности фазовых характеристик элементов в ее каналах, и их влияние на параметры диаграммы направленности. Методика настройки также учитывает влияние электрических характеристик обтекателя или радиопрозрачного укрытия в случае их наличия.
Суть методики заключается в том, что все излучающие элементы антенны, кроме центрального канала, в котором фазовращатель отсутствует, закрываются радиопоглощающим материалом. Затем путем подбора вида и величины сигналов управления максимум диаграммы направленности ориентируется в направлении излучателя, находящегося в дальней зоне. Найденный сигнал управления запоминается. По одному открывая раскрывы других излучателей и настраивая их, получаем матрицу сигналов управления для заданного сектора сканирования. Таким образом формируется матрица управления фазовращателями, и при сканировании дополнительные вычислительные устройства не нужны. В результате проведенных экспериментальных исследований на примере 9-элементной линейной фазированной антенной решетки с использованием предложенной методики показано, что неидентичность параметров элементов СВЧ не влияет на быстродействие и точность установки фазового распределения в раскрыве антенны.
Посилання
Р. С. Хансен, Фазированные Антенные Решетки. Москва: Техносфера, 2012.
Д. И. Воскресенский, В. Л. Гостюхин, В. М. Максимов, Л. И. Пономарев, Устройства СВЧ и Антенны. Москва: Радиотехника, 2006.
Д. И. Воскресенский, Устройства СВЧ и Антенны. Проектирование Фазированных Антенных Решеток. Москва: Радиотехника, 2012.
Д. М. Сазонов, Антенны и Устройства СВЧ. Москва: Высшая школа, 1988.
М. И. Сколник, Ed., Справочник По Радиолокации. Книга 1. Москва: Техносфера, 2014.
Я. С. Шифрин, Л. Г. Корниенко, Фазированные Антенные Решетки. Харьков: ВИРТА ПВО, 1975.
Я. С. Шифрин, Антенны. Харьков: ВИРТА ПВО, 1976.
А. Г. Эйдус, В. Анпилогов, “Неэквидистантная антенная решетка с низким уровнем боковых лепестков,” Технологии и средства связи, no. 2, pp. 40–42, 2017, uri: http://lib.tssonline.ru/articles2/sputnik/neekvidistantnaya-antennaya-reshetka-s-nizkim-urovnem-bokovyh-lepestkov.
V. F. Kravchenko, V. I. Lutsenko, Y. Luo, I. V. Popov, “Nonequidistant two-dimensional antenna arrays based on latin squares,” Физические основы приборостроения, vol. 7, no. 1, pp. 4–23, 2018, doi: https://doi.org/10.25210/jfop-1801-004023.
Ф. И. Емельченков, “Бортовые неэквидистантные фазированные антенные решетки с плотной упаковкой фазовращателей,” Антенны, no. 11, pp. 45–52, 2005.
Н. В. Щербаков et al., “Излучающие свойства неоднородной антенной решетки,” Прикладная радиоэлектроника, vol. 17, no. 1,2, pp. 60–65, 2018, uri: https://nure.ua/wp-content/uploads/2018/Scientific_editions/are_2018_8.pdf.
Н. С. Болтовец, Т. И. Голынная, В. А. Кривуца, “Исследование кремниевых высоковольтных СВЧ p-i-n-диодов при повышенной температуре,” Техника и приборы СВЧ, no. 1, pp. 52–54, 2008.
М. С. Болтовець, В. А. Кривуца, К. О. Личман, “Безкорпусний кремнієвий надвисокочастотний p-i-n-діод,” Патент України на корисну модель № 30533, 2008.
В. А. Кривуца, В. В. Басанец, Н. С. Болтовец, В. Н. Иванов, Л. М. Суворова, К. А. Лычман, “Кремниевые высоковольтные безкорпусные переключательные СВЧ p- i-n-диоды с пробивным напряжением не менее 2000 В,” Техника и приборы СВЧ, no. 1, pp. 16–18, 2010.
О. Г. Вендик, М. Д. Парнес, Антенны с Электрическим Сканированием. Введение в Теорию. Москва: Советское радио, 2001.
“Каталог ОАО НИИ ‘Феррит-Домен’, часть 8.” http://www.domen.ru.
А. А. Толкачев, С. А. Топчиев, Радиолокация в Миллиметровом Диапазоне Волн. Динамика Радиоэлектроники-2. Москва: Техносфера, 2008.
А. Н. Пузаков, Н. П. Милевский, Г. К. Яковлев, “Сравнительная оценка и перспективы развития быстрод ействующих ферритовых фазовращателей,” Обзоры по электронной технике. Серия 1. Электроника СВЧ, no. 16, p. 50, 1978.
A. J. Simmons, “Millimeter wave systems - an overview,” in Wescon Tech. Papers, 1970.
Н. П. Милевский, “Быстродействующие ферритовые фазовращатели мм диапазона волн,” in Ферритовые СВЧ приборы и материалы. Серия: Электроника СВЧ. Тезисы докладов региональной конф., 1983, pp. 59–60.
Y. P. Bychkov, Y. B. Korchemkin, A. V. Majorov, “Twin-toroid phase shifters,” in Proc. of XXVIII Moscow International Conference on Antenna Theory and Technology, 1998, pp. 24–32.
B. V. Bounkin, A. A. Lemansky, “Experience of development and industrial production of X-band passive phased antenna arrays,” in Proc. of the International Conference on Radar, 1994, pp. 20–24.
W. E. Hord, F. J. Rosenbaum, C. R. Boyd, “Theory of the suppressed-rotation reciprocal ferrite phase shifter,” IEEE Trans. Microw. Theory Tech., vol. 16, no. 11, pp. 902–910, 1968, doi: https://doi.org/10.1109/TMTT.1968.1126825.
M. D. Rubin, “A new electronic phase shifter (Correspondence),” IEEE Trans. Microw. Theory Tech., vol. 10, no. 1, pp. 92–92, 1962, doi: https://doi.org/10.1109/TMTT.1962.1125459.
S. Maltsev, M. Shcherbakov, O. Voitovych, G. Veselovska-Maiboroda, S. Labazov, A. Linkova, “Technique for tuning a phased array antenna of airborne radars of small-sized aircrafts,” in 2020 IEEE Ukrainian Microwave Week (UkrMW), 2020, pp. 67–70, doi: https://doi.org/10.1109/UkrMW49653.2020.9252586.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2021 Вісті вищих учбових закладів. РадіоелектронікаИздатель журнала Известия высших учебных заведений. Радиоэлектроника (сокр. "Известия вузов. Радиоэлектроника"), Национальный технический университет Украины "Киевский политехнический институт", учитывает, что доступ автора к его статье является важным как для самого автора, так и для спонсоров его исследований. Мы представлены в базе издателей SHERPA/RoMEO как зеленый издатель (green publisher), что позволяет автору выполнять самоархивирование своей статьи. Однако важно, чтобы каждая из сторон четко понимала свои права. Просьба более детально ознакомиться с Политикой самоархивирования нашего журнала.
Политика оплаченного открытого доступа POA (paid open access), принятая в журнале, позволяет автору выполнить все необходимые требования по открытому доступу к своей статье, которые выдвигаются институтом, правительством или фондом при выделении финансирования. Просьба более детально ознакомиться с политикой оплаченного открытого доступа нашего журнала (см. отдельно).
Варианты доступа к статье:
1. Статья в открытом доступе POA (paid open access)
В этом случае права автора определяются лицензией CC BY (Creative Commons Attribution).
2. Статья с последующим доступом по подписке
В этом случае права автора определяются авторским договором, приведенным далее.
- Автор (каждый соавтор) уступает Издателю журнала «Известия высших учебных заведений. Радиоэлектроника» НТУУ «КПИ» на срок действия авторского права эксклюзивные права на материалы статьи, в том числе право на публикацию данной статьи издательством Аллертон Пресс, США (Allerton Press) на английском языке в журнале «Radioelectronics and Communications Systems». Передача авторского права охватывает исключительное право на воспроизведение и распространение статьи, включая оттиски, переводы, фото воспроизведения, микроформы, электронные формы (он- и оффлайн), или любые иные подобные формы воспроизведения, а также право издателя на сублицензирование третьим лицам по своему усмотрению без дополнительных консультаций с автором. При этом журнал придерживается Политики конфиденциальности.
- Передача прав включает право на обработку формы представления материалов с помощью компьютерных программам и систем (баз данных) для их использования и воспроизводства, публикации и распространения в электронном формате и внедрения в системы поиска (базы данных).
- Воспроизведение, размещение, передача или иное распространение или использование материалов, содержащихся в статье должно сопровождаться ссылкой на Журнал и упоминанием Издателя, а именно: название статьи, имя автора (соавторов), название журнала, номер тома, номер выпуска, копирайт авторов и издателя "© Национальный технический университет Украины "Киевский политехнический институт"; © автор(ы)".
- Автор (каждый соавтор) материалов сохраняет все права собственника материалов, включая патентные права на любые процессы, способы или методы и др., а также права на товарные знаки.
- Издатель разрешает автору (каждому соавтору) материалов следующее:
- Право пользоваться печатными или электронными вариантами материалов статьи в форме и содержании, принятыми Издателем для публикации в Журнале. Подробнее см. политики Оплаченного открытого доступа, подписки и самоархивирования.
- Право бесплатно копировать или передавать коллегам копию напечатанной статьи целиком или частично для их личного или профессионального использования, для продвижения академических или научных исследований или для учебного процесса или других информационных целей, не связанных с коммерческими целями.
- Право использовать материалы из опубликованной статьи в написанной автором (соавторами) книге, монографии, учебнике, учебном пособии и других научных и научно-популярных изданиях.
- Право использовать отдельные рисунки или таблицы и отрывки текста из материалов в собственных целях обучения или для включения их в другую работу, которая печатается (в печатном или электронном формате) третьей стороной, или для представления в электронном формате во внутренние компьютерные сети или на внешние сайты автора (соавторов).
- Автор (соавторы) соглашаются, что каждая копия материалов или любая ее часть, распространенная или размещенная ими в печатном или электронном формате, будет содержать указание на авторское право, предусмотренное в Журнале и полную ссылку на Журнал Издателя.
- Автор (соавторы) гарантирует, что материалы являются оригинальной работой и представлены впервые на рассмотрение только в этом Журнале и ранее не публиковались. Если материалы написаны совместно с соавторами, автор гарантирует, что проинформировал их относительно условий публикации материалов и получил их подписи или письменное разрешение подписываться от их имени.
- Если в материалы включаются отрывки из работ или имеются указания на работы, которые охраняются авторским правом и принадлежат третьей стороне, то автору необходимо получить разрешение владельца авторских прав на использование таких материалов в первом случае и сделать ссылку на первоисточник во втором.
- Автор гарантирует, что материалы не содержат клеветнических высказываний и не посягают на права (включая без ограничений авторское право, права на патент или торговую марку) других лиц и не содержат материалы или инструкции, которые могут причинить вред или ущерб третьим лицам. Автор (каждый соавтор) гарантирует, что их публикация не приведет к разглашению секретных или конфиденциальных сведений (включая государственную тайну). Подтверждением этого является Экспертное заключение (см. перечень документов в Правила для авторов).
- Издатель обязуется опубликовать материалы в случае получения статьей положительного решения редколлегии о публикации на основании внешнего рецензирования (см. Политика рецензирования).
- В случае публикации статьи на английском языке в журнале «Radioelectronics and Communications Systems» (Издатель: Аллертон Пресс, США, распространитель Springer) автору (соавторам) выплачивается гонорар после выхода последнего номера журнала года, в котором опубликована данная статья.
- Документ Согласие на публикацию, который подают русскоязычные авторы при подаче статьи в редакцию, является краткой формой данного договора, в котором изложены все ключевые моменты настоящего договора и наличие которого подтверждает согласие автора (соавторов) с ним. Аналогичным документом для англоязычных авторов является Copyright Transfer Agreement (CTA), предоставляемый издательством Allerton Press.
- Настоящий Договор вступает в силу в момент принятия статьи к публикации. Если материалы не принимаются к публикации или до публикации в журнале автор (авторы) отозвал работу, настоящий Договор не приобретает (теряет) силу.
