А.В. Азаров1, М.Н. Караваев2, С.С. Рожков3

1–3 Акционерное общество «Научно-исследовательский институт «Вектор» (Санкт-Петербург, Россия)
1 Andrey_91@bk.ru, 2 kmn.2693@yandex.ru, 3 SSR.kgd@mail.ru

Постановка проблемы. По мере развития радиолокаторов космического базирования для решения задач дистанционного зондирования земли (ДЗЗ) к антенным системам предъявляются всё более жёсткие, но зачастую противоречивые требования. Одним из видов антенн, способных удовлетворить высокие требования к электродинамическим характеристикам, массе, простоте в эксплуатации и производстве, является плоская отражательная антенная решётка, которая сочетает в себе преимущества отражателя и фазированной антенной решётки. Однако такие антенны чаще применяются в системах радиосвязи, а возможность применения этого типа антенн в радиолокаторах на малых космических аппаратах (МКА) рассматривается в литературе и статьях довольно редко.

Цель. Представить результаты исследовательских работ и электродинамических расчётов антенны с плоской отражательной решёткой (ПОР) и провести оценку целесообразности их применения в радиолокаторах космического базирования с синтезированной апертурой. 

Результаты. Получены модели конструкций антенных ПОР с различными типами единичных ячеек, проведены расчёты электродинамических характеристик при компьютерной симуляции работы таких антенных систем. Выполнен анализ конструкционных материалов, проработан задел для реализации лабораторного макета ПОР. Проведён сравнительный анализ характеристик антенных систем радиолокаторов космического базирования с синтезированной апертурой.

Практическая значимость. Полученные результаты позволяют оценить применимость плоских отражательных решёток в антенных системах радиолокаторов с синтезированной апертурой.

Азаров А.В., Караваев М.Н., Рожков С.С. Плоская печатная отражательная антенная решётка для РСА космического базирования // Успехи современной радиоэлектроники. 2025. T. 79. № 6. С. 10–19. DOI: https://doi.org/10.18127/j20700784-202506-01

1. Matos, Randy & Kaddour, Abdul-Sattar & Georgakopoulos, Stavros & Pala, Nezih. (2021). Reflectarrays with Ultra-Reconfigurable VO 2 Unit-Cells for Next-Generation Communication Systems. 1–5 p. https://www.researchgate.net/figure/Directivity-calculation-for-our-proposed-RA_fig1_353501023 (дата обращения: 1.09.2024).
2. Shabbir, Tayyab & Saleem, Rashid & Quddus, Asim & Rehman, Sabih & Shafique, Muhammad. (2016). A Single Layer Reflectarray with Octagonal-Ring Delay Line for X-band Applications. https://www.researchgate.net/publication/307476618_A_Single_Layer_Reflectarray_with_Octagonal-Ring_Delay_Line_for_X-band_Applications (дата обращения: 11.09.2024).
3. Zubir, Farid & Rahim, MKA & Ayop, Osman & Majid, H. (2010). Design and analysis of microstrip reflectarray antenna with Minkowski shape radiating element. Progress In Electromagnetics Research B. 24. 317–331. https://www.researchgate.net/publication/273800530_Design_and_analysis_of_microstrip_reflectarray_antenna_with_Minkowski_shape_radiating_element (дата обращения: 10.09.2024).
4. Costanzo, Sandra, Venneri, Francesca, Di Massa, Giuseppe, Modified Minkowski Fractal Unit Cell for Reflectarrays with Low Sensitivity to Mutual Coupling Effects, International Journal of Antennas and Propagation, 2019, 4890710, 11 p. https://doi.org/10.1155/2019/4890710 (дата обращения: 16.09.2024).
5. Скобелев С.П. Фазированные антенные решетки с секторными парциальными диаграммами направленности. М.: Физматлит. 2010. 320 с.
6. Азаров А.В., Латышев А.Е., Рожков С.С., Семернин М.А., Славянский А.О., Караваев М.Н. Сравнительный анализ вариантов построения антенной решетки бортовой аппаратуры высокоскоростной радиолинии // Труды МАИ. 2023. № 128.
7. Feng-Chi E. Tsai, Bialkowski M.E. Designing a 161-element ku-Band microstrip reflectarray of variable size patches using an equivalent unit cell waveguide approach // IEEE transactions on antennas and propagation. 2003. V. 51. № 10. P. 2953–2962.
8. Zubir F., Rahim M.K.A., Ayop O., Wahid A., Majid H.A. Design and Analysis of Microstrip Reflectarray Antenna with Minkowski Shape Radiating Element // Progress in Electromagnetic Research B. 2010. V. 24. Р. 317–331.
9. Ozturk E. and Saka B. Multilayer Minkowski Reflectarray Antenna With Improved Phase Performance // in IEEE Transactions on Antennas and Propagation. 2021. V. 69. № 12. Р. 8961–8966.
10. Sim E. Technology trends in Newspace smallsatellite constellation in low-Earth orbits. Proc. Korean Soc. Aeronaut. Space Sci. 2018. 11. 322–323.
11. Peral E., Tanelli S., Statham S., Joshi S., Imken T., Price D., Sauer J., Chahat N., Williams A. RainCube: The first ever radar measurements from a CubeSat in space // J. Appl. Remote Sens. 2019. 13. 032504.
12. Листратов С.Е. История создания отражательных антенных решеток и их преимущество // Молодой ученый. 2019. № 15 (253). С. 33–36. URL: https://moluch.ru/archive/253/58089/ (дата обращения: 13.09.2024).