Р.О. Бут – инженер, 

АО «Тайфун» (г. Калуга)

E-mail: madara_40_rus@mail.ru

Н.В. Самбуров – начальник лаборатории «Антенные измерения и СВЧ-техника», 

АО «Тайфун» (г. Калуга)

E-mail: samburov.n.v@yandex.ru

Постановка проблемы. Рассмотрены в общем виде проблемы согласования излучателей в составе антенной решетки на основе диполей. Определены достоинства и недостатки таких антенных решеток. К достоинствам симметричных диполей можно отнести их конструктивную простоту и удовлетворительное согласование с линиями передачи стандартных волновых сопротивлений. Однако использование антенных решеток из диполей в широкоугольных и широкополосных приложениях приводит к возникновению ряда технических ограничений: ограниченная широкополосность, ограниченный сектор формирования однонаправленного излучения в полосе частот, возникновение эффекта «ослепления» решетки в отдельных секторах сканирования. Приведена диаграмма, описывающая связь конструктивных особенностей и технических характеристик для ФАР на основе вибраторных излучателей.

Цель. Рассмотреть разные «активные» и «пассивные» способы согласования ФАР и предложить способ, основанный на использовании управляемых устройств согласования в цепях диаграммобразования.

Результаты. Приведено математическое выражение, описывающее проблемы угло-частотного пассивного согласования бесконечной решетки симметричных вибраторов с малой взаимной связью. Использован метод расширения полосы частот, основанный на снижении взаимной связи с помощью придания рефлектору формы отличной от плоской.

Практическая значимость.  Применение рефлектора сложной формы позволяет значительно улучшить технические характеристики ФАР (расширить сектор сканирования, увеличить полосу рабочих частот) за счет снижения влияния токов рефлектора, наводимых диполем, на токи в плечах соседних диполей. Данный эффект подтверждается результатами моделирования квазибесконечной решетки с конструктивными элементами пассивного согласования на рефлекторе и без них. Для этого был использован метод «ячейки Флоке», реализованный в программе для электродинамического моделирования Ansoft HFSS.

1. Айзенберг Г.З., Белоусов С.П., Журбенко Э.П. и др. Коротковолновые антенны. Изд. 2-е, перераб. и доп. М.: Радио и связь. 1985.
2. Самбуров Н.В., Кузнецова Д.А. Широкополосный вибраторный излучатель // Электромагнитные волны и электронные системы. 2014. Т. 19. № 10. С. 38–44.
3. Воскресенский Д.И. Антенны и устройства СВЧ. Проектирование фазированных антенных решеток. М.: Радио и связь. 1981.
4. Лебедев С.В. Оценка влияния взаимных межэлементных пространственных связей на ширину главного лепестка сканирующей ФАР // Электродинамика и техника СВЧ, КВЧ и оптических частот. 2002. Т. 10. № 2(34). С. 266-267.
5. Лебедев С.В. Организация объемной межэлементной связи для оптимизации ДН ФАР // Электродинамика и техника СВЧ, КВЧ и оптических частот. 2002. Т. 10. № 2(34). С. 229–231.
6. Сугак М.И., Шарапкова Ю.И. Добротность вибраторных излучателей в составе бесконечной фазированной антенной решетки // Известия вузов России. Радиоэлектроника. 2013. № 2. С. 3–7.
7. Лавров Г.А. Взаимное влияние линейных вибраторных антенн. М.: Связь. 1975.
8. Драбкин А.Л., Зузенко В.Л. Антенно-фидерные устройства. М.: Сов. радио. 1961.
9. Амитей Н., Галиндо В., Ву Ч. Теория и анализ фазированных антенных решеток / Под ред. А.Ф. Чаплина. М.: Мир. 1974.
10. Банков С.Е., Гутцайт Э.М., Курушин А.А. Решение оптических и СВЧ задач с помощью HFSS. М.: Оркада. 2012.