В.В. Задорожный – к.т.н., ст. науч. сотрудник,

ФГУП «РНИИРС» ФНПЦ

Л.И. Стрельченко – инженер 2-й кат., 

ФГУП «РНИИРС» ФНПЦ

С.А. Стрельченко – вед. инженер, 

ФГУП «РНИИРС» ФНПЦ

Постановка проблемы. Применение активных фазированных антенных решеток (АФАР) в антенных устройствах (АУ) систем связи, передачи данных, радиолокации и др. обеспечивает расширение функциональных возможностей АУ. Однако недостатком АФАР является высокая стоимость из-за использования малошумящих усилителей и усилителей мощности в каждом канале, поэтому снижение стоимости АФАР является одной из первоочередных задач при проектировании.

Цель. Разработать метод синтеза излучающей системы (ИС) АФАР на основе ее топологической оптимизации с целью снижения числа каналов в АФАР и провести анализ характеристик АФАР с синтезированной топологией ИС и исследование зависимости уровня боковых лепестков (УБЛ) диаграммы направленности (ДН) АФАР с синтезированной ИС от сектора сканирования. Результаты. Получены объемные ДН для ИС, синтезированные с помощью предложенного метода, и зависимости УБЛ от угла сканирования для ИС с квадратным раскрывом размерами 27×27 и 39×39 элементов и с круглым раскрывом диаметром 27 и 39 элементов.

Практическая значимость. Применение предложенного метода позволяет значительно снизить число каналов АФАР и, соответственно, стоимость приемопередающей части АФАР. Так, при снижении числа каналов на 53,3% обеспечивается сканирование ДН в секторе ±30° с ухудшением КНД при максимальном отклонении на 2…2,3 дБ относительно эквидистантной ИС. Величина УБЛ синтезированной ИС превышает УБЛ эквидистантной ИС на 3…5 дБ при неотклоненной ДН и до 10 дБ при отклонении ДН на 30° по углу места и азимуту.

1. Задорожный В.В., Ларин А.Ю., Оводов О.В., Христианов В.Д. Оптимизация приемных цифровых антенных решеток // Антенны. 2012. № 9. С. 24−31.
2. Lombardo P., Cardinali R., Bucciarelli M., Pastina D., Farina A. Planar Thinned Arrays: Optimization and Subarray Based Adaptive Processing // Int. Journal of Antennasand Propagation. V. 2013. P. 1−13.
3. Задорожный В.В., Стрельченко Л.И., Стрельченко С.А. Метод синтеза разреженной излучающей системы АФАР с заданным коэффициентом заполнения на основе генетического алгоритма // Общие вопросы радиоэлектроники. 2018. № 1. С. 42−49.
4. Touya T., Auroux D. Control and topological optimization of a large multibeamarray antenna // Proceedings of Antennas Radar and Wave Propagation. 2008.
5. Caille G., Cailloce Y., Guiraud C., Auroux D., Touya T., Masmousdi M. Large multibeam array antennas with reduced number of active chains // The Second European Conference on Antennas and Propagation. EuCAP 2007. P. 1−9.
6. Pantz O. Topological Gradient. 28 January 2015. P. 1−10. http://www.pdfs.semanticscholar.org/f362 свободный. Яз. англ.