350 rub
Journal Antennas №6 for 2011 г.
Article in number:
On the Statistical Characteristics of the Sectioned Array Directivity Pattern
Authors:
D. B. Ostrovskiy
Abstract:
Radar and sonar arrays consist of hundreds and thousands of elementary channels. Active area of an array can be divided into groups or sections. Sections can be grouped, forming a multitier system. In the first tier there are elements directly contacting to medium of distribution, as well as circuits of signal formation or preprocessing. Other tiers consist only of electro-, radio elements or/and digital computing units. In the article influence of random errors (amplitude, phase, placing errors) and failures of elementary channels and sections as a whole on the resultant directivity pattern (DP) of two-tier phased array is considered. It is supposed, that elementary channels and sections are statistically indiscernible, errors have symmetric distribution functions, errors of various types and failures are independent. Analytical expressions for distribution parameters, mathematical expectation and variance of the DP modulus depending on variance of errors and probability of non-failure operation of elementary channels and sections as a whole are presented. When defining statistical characteristics of the main maximum size and side lobes it is suggested to use various factors of standardization. It is shown, that in case of the sectioned array prevailing influence on DP distortion is rendered by sections errors and failures. The solution of an «inverse» problem of the statistical theory of arrays, which consists of definition of requirements to parameter spread, admissible failures of elementary channels and sections and also to minimum admissible quantity of sections, is resulted.
Pages: 16-20
References
  1. Воскресенский Д. И. Активные фазированные антенные решетки. М.: Радиотехника. 2004.
  2. Корякин Ю. А., Смирнов С. А., Яковлев Г. А. Корабельная гидроакустическая техника. СПб.: Наука. 2004.
  3. Шифрин Я. С.Вопросы статистической теории антенн. M.: Сов. pадио. 1970.
  4. Жуков В. Б., Островский Д. Б. Параметрическая надежность гидроакустических антенн. Л.: Судостроение. 1980.
  5. Ekstrom J.L. New results of the random errors theory for phased arrays. Wescon Technical Papers (Antennas and Microwaves). 1964. Pt.1. P. 1-7.
  6. Усин В. А.Некоторые вопросы статистики поля линейных антенных решеток // Радиотехника (Харьков). 1974. Bып. 30. C. 48-56.
  7. Ko C. C., Low K. H. Reduction of variance of source-tracking response zeros of power inversion arrays in the presence of random amplitude and phase errors // IEEE Trans. on Ant. and Prop. 1996. V. 44. № 3. P. 413-419.
  8. Titze W. Effects of amplitude and phase errors on performance of symmetric-pair arrays // Electronics Letters. 1991. V. 27. № 17. P. 1557-1559.
  9. Хрусталев В. М. Оценка влияния отказов элементов антенны и усилительных каналов на уpовень выходного сигнала аддитивной системы-pешетки // Тpуды Таганpогского pадиотехнического ин-та. 1971. Bып. 22. C. 107-113.
  10. Антипин А. Г., Дозоpец Л. А. Статистика поля многоступенчатой ФАР // Радиотехника. 1984. T. 29. № 1. C. 14-18.
  11. Consortini A., Ronchi L., Scheggi A. V., Toraldo di Francia G. The influence of random errors on the gain of an array antenna // Alta Frequenza. 1962. V. 71. № 8. P. 528-540.
  12. Островский Д. Б.О распределении модуля характеристики направленности // Радиотехника и электроника. 1967. T. 12. № 1. C. 128-131.
  13. Маничев А. О.Методика оценивания нулей в диаграмме направленности фазированной антенной решетки со случайными искажениями амплитудно-фазового распределения // Антенны. 2008. Bып. 2 (129). C. 27-31.
  14. Левин Б. Р.Теоретические основы статистической радиотехники. Кн.1. М.: Сов. pадио. 1966.
  15. Балагуровский В. А., Кондратьев А. С., Маничев А.О., Полищук Н. П. Расчет статистических характеристик погрешностей амплитудно-фазового распределения в многоэлементной фазированной антенной решетке // Антенны. 2008. Bып. 2 (129). C. 20-26.