А.В. Андропов¹, С.В. Кузьмин²

1 ООО «СТЦ» (Санкт-Петербург, Россия)

2 Санкт-Петербургский государственный университет телекоммуникаций им. проф. М.А. Бонч-Бруевича  (Санкт- Петербург, Россия)

Постановка проблемы. Уменьшение габаритных размеров антенн для беспилотных летательных аппаратов (БЛА) малой дальности является актуальной задачей. При ограниченных размерах подстилающей поверхности максимум диаграммы направленности (ДН) достигается не в направлении на горизонт, а под некоторым углом места. Необходимо сконструировать антенну с заданным углом места максимума ДН. 

Цель. Разработать алгоритм определения конструкции несимметричной антенны «волновой канал», позволяющий конструировать антенны с заданным углом места максимума амплитудной ДН.

Результаты. Рассчитаны геометрические размеры элементов антенны для диапазона частот от 2,3 до 2,7 ГГц. Выявлен  минимальный размер подстилающей поверхности, при котором коэффициент усиления в направлении на горизонт перестает расти. Определены диапазоны возможных значений угла места максимума амплитудной ДН.

Практическая значимость. Приведен пример определения возможной конструкции несимметричной антенны «волновой канал» с заданным углом места максимума амплитудной ДН. Полученная конструкция антенны может быть использована для БЛА малой дальности. 

Андропов А.В., Кузьмин С.В. Алгоритм определения конструкции несимметричной антенны «волновой канал» с заданным  направлением максимума излучения // Успехи современной радиоэлектроники. 2021. T. 75. № 4. С. 87–92. DOI: https://doi.org/ 10.18127/j20700784-202104-12

1. Проектирование фазированных антенных решеток / Под ред. Д.И. Воскресенского. М.: Радиотехника. 2012.
2. Шатраков Ю.Г., Ривкин М.И., Цыбаев Б.Г. Самолетные антенные системы. М.: Машиностроение. 1979.
3. Вычислительные методы в электродинамике / Под ред. Р. Митры. М.: Мир. 1977.
4. Патент РФ 2071158. Бортовая антенна транспортного средства / Страхов А.Ф., Торгованов В.А., Страхов О.А., Степин И.В. Приоритет от 12.30.1992.
5. Nascimento D.C., Schildberg R., Lacava J.C. da S. Low-cost Yagi-Uda monopole array // IEEE Antennas and Propagation Society Symposium. 2008.
6. Сверхширокополосные антенны. Пер. с англ. С.В. Попова и В.А. Журавлева / Под ред. Л.С. Бененсона. М.: Мир. 1964.
7. Jinhai Liu, Zhaoyang Tang, Ziyang Wang, Hui Li, Yingzeng Win Gain Enhancement of a Broadband Symmetrical Dual-Loop  Antenna Using Shorting Pins // IEEE Antennas and Propagation Society Symposium. 2018. V. 17. № 7. P. 1–4.
8. Jonh DR., Volakis L. Antenna engineering handbook. McGraw-Hill. 2007.               
9. Zeeshan Zahid, Hyeongdong Kim Loop-type ground radiation antenna for a discontinuous square ring-shaped ground plane // IEEE Electronics Letters. 2017. V. 53. № 12. P. 760–762.
10. Paulo Rodrigo de Moura, Franklin da Costa Silva, Jose Martins Soares Analysis and Experimental Results of Wire Antennas on a Finite Conductor Ground Plane // Department of Electrical Engineering – ENE. University of Brasilia. P. 364–367.
11. Viezbicke P.P. Yagi antenna design // NBS Technical Note 688. National Bureau of Standards. Boulder. Colorado. 1976.
12. Габеля Н.П., Истрашкин А.Д., Муравьев Ю.К., Серков В.П. Антенны / Под ред. Ю.К. Муравьева. Воен. Краснознам. акад. связи Ч. 1. 1963.
13. Патент РФ 2715353. Бортовая антенна для беспилотного летательного аппарата / Андропов А.В., Канаев К.А., Колмаков И.А., Попов О.В., Смирнов П.Л. Приоритет от 26.02.2020.