В.В. Мочалов – начальник сектора,

АО «Информационные спутниковые системы» имени академика М.Ф. Решетнева» (г. Железногорск) E-mail: mvv115@mail.ru

Постановка проблемы. К многолучевым гибридно-зеркальным антеннам, применяющимся в спутниковых системах связи на геостационарной орбите, предъявляются повышенные требования для поддержания точности прицеливания диаграмм  направленности. Для решения этой задачи существуют механические и электронные способы воздействия на рефлектор с целью компенсации его деформаций для сохранения энергетики спутниковой многолучевой гибридно-зеркальной антенны. Механические способы сводятся к механическим воздействиям на конструкцию рефлектора и на контррефлектор в случае двухзеркальной антенны, а также к выбору материалов с низким температурным расширением. Так как первые многолучевые антенны строились по принципу «один излучатель – один луч», то механический способ был единственным. С учетом повышения требований к энергетике канала связи, а также требований к уровню пересечения, лучи современных спутниковых многолучевых гибридно-зеркальных антенн формируются кластерами, и стало возможным путем адаптации амплитуднофазового распределения на элементах кластера компенсировать деформации рефлектора. 

Цель. Исследовать алгоритм акустического приближения.

Результаты. Методика использования комплексно-сопряженного поля обеспечивает основу для адаптации необходимого возбуждения элементов кластера при искажении поверхности рефлектора. Отмечено, что для многовариантных расчетов  предложен алгоритм акустического приближения, и на его основе разработана программа. Приведено сравнение результатов моделирования антенны на основе приближенного алгоритма с расчетами в программном обеспечении Ticra Grasp, которое показало совпадение формы лучей в пределах СКО от ε2 = 0,0013294 для недеформированного рефлектора и до  ε2 = 0,0019336 для наибольшей деформации рефлектора, составляющей 0,075 м.

Практическая значимость. Полученные результаты подтверждают работоспособность используемого алгоритма моделирования крупногабаритных многолучевых гибридно-зеркальных антенн.

1. Amend C., Nurnberger M., Oppenheimer P., Koss S., Purdy B. A Novel Approach for a Low-Cost Deployable Antenna // Proceedings of the 40th Aerospace Mechanisms Symposium, NASA Kennedy Space Center. May 12-14, 2010/NASA/CP-2010 -216272. P. 1–42. 
2. Сгадова Н.А., Струлев И.М. Анализ формы отражающей поверхности параболической антенны деформированной под действием весовой нагрузки // Электронный журнал «Труды МАИ». Вып. 38. С. 1–10. URL: www.mai.ru/science/trudy.
3. Гурбаниязов М.А. Тепловые воздействия окружающей среды на зеркальные антенны // Материалы Междунар. науч.-практич. конф. (3-5 июня 2011 года). Туркменистан, Ащгабад: Ылым. 2011.
4. Ольская С.Г., Бондарев А.В., Мозгов А.П., Гиммельман В.Г. Компенсация отклонения деформированного основного зеркала создаваемого 70-метрового радиотелескопа РТ-70 // Материалы 23-й Междунар. Крымск. конф. «СВЧ–техника и телекоммуникационные технологии». 8-13 сентября 2013, г. Севастополь. URL: http://nauchebe.net/2013/01/kompensaciya-otkloneniyadeformirovannogo-osnovnogo-zerkala-sozdavaemogo-70-metrovogo-radioteleskopa-rt-70.
5. Патент РФ № 2214659. Развертываемый крупногабаритный космический рефлектор / Кравченко Ю.Д., Корнеев В.Ю., Федосеев А.И. ЗАО «НПО ЭГС». Заявл. 05.09.2001; опубл. 20.10.2003.
6. Ящук А.А. Моделирование, алгоритмы и пакет программ прогнозирования термомеханического поведения крупногабаритного зонтичного рефлектора // Дисс. … к.ф.-м.н. Томск. 2005.
7. Саяпин С.Н. Анализ и синтез раскрываемых на орбите прецизионных крупногабаритных механизмов и конструкций космических радиотелескопов лепесткового типа // Дисс. … д.т.н. Москва. 2003.
8. Acosta R.J. Compensation of Reflector Surface Distortions Using Conjugate Field Matching // International IEEE A/P-S Symposium and National Radio Science Meeting Philadelphia, Pennsylvania, June 9-13, 1986.
9. Романов А.Г., Данилов И.Ю., Чони Ю.И., Мочалов В.В. Дофокусировка многолучевой гибридно-зеркальной антенны в условиях эксплуатационных нагрузок // Наукоемкие технологии. 2017. № 12. С. 85–90.
10. Yu. I. Choni Adjoint Operator Method and its Aspects in regard to Antenna Synthesis // International Conference on Antenna Theory and Techniques. Odessa, Ukraine. September 16-20. 2013.