А.М. Карлов, Е.В. Волхонская, Е.В. Коротей, К.В. Власова

Постановка проблемы. В связи с непрерывным расширением сферы услуг в области спутниковой связи и телекоммуникаций в настоящее время наблюдается непрерывное увеличение числа действующих спутников-ретрансляторов на геостационарной орбите, часть из которых одновременно функционирует в нескольких частотных диапазонах. В наземном сегменте таких систем связи находят применение двухзеркальные антенны систем Кассегрена и Грегори. Наблюдаемые тенденции увеличения числа спутников и расширения рабочего диапазона частот приводят к необходимости применения в составе таких антенн облучателей, одновременно функционирующих в нескольких диапазонах частот, а также уменьшения ширины диаграммы направленности (ДН) зеркальной антенны. Вторая задача решается за счет оптимизации геометрических параметров зеркальной антенны, а первая может быть решена за счет применения широкополосного рупорного или логопериодического облучателя.

Цель. Расширить рабочий диапазон частот двухзеркальной антенны за счет применения широкополосного логопериодического облучателя C-X-диапазона, а также провести оценку параметров излучения двухзеркальной антенны Кассегрена с таким облучателем.

Результаты. Разработана математическая модель, определяющая поле излучения двухдиапазонного логопериодического облучателя двухзеркальной антенны Кассегрена. С использованием разработанной модели получены оценки параметров излучения ширины ДН, максимального уровня боковых лепестков, коэффициента направленного действия и коэффициента использования поверхности основного зеркала, удовлетворяющие предъявляемым к ним требованиям.

Практическая значимость. Полученная математическая модель может быть использована на стадии проектирования двухзеркальных антенн Кассегрена, функционирующих в двух смежных диапазонах частот.

Карлов А.М., Волхонская Е.В., Коротей Е.В., Власова К.В. Модельные исследования направленных свойств двухзеркальной антенны Кассегрена с двухдиапазонным логопериодическим облучателем в среде MathCAD // Радиотехника. 2021. Т. 85. № 2. С. 5−10. DOI: 10.18127/j00338486-202102-01.

1. SATBEAMS // Электронные данные. Режим доступа URL: https://www.satbeams.com/satellites (дата обращения 05.09.2020).
2. Волхонская Е.В., Коротей Е.В. Разработка математической модели поля излучения двухзеркальной антенны Грегори в рамках метода поверхностных токов // Труды VII Междунар. Балтийского морского форума «Морские интеллектуальные технологии». Вып. 4(46). Калининград: Изд-во БГАРФ. 2019. Т. 2. С. 188−193.
3. Патент № 2680424, МПК Н01Q 5/00 (2015.01) (РФ). Двухдиапазонный облучатель с комбинированным преобразователем мод / Бойчук С.И., Демченко В.И., Коровкин А.Е., Раздоркин Д.Я., Шипулин А.В.; заявитель и патентообладатель ФГУП «РНИИРС». Заявка № 2018102630 от 23.01.2018. Опубл. 21.02.2019. Бюл. № 6.
4. Патент № 2663264, МПК Н01Q 11/00 (2006.01) (РФ). Сверхширокополосная логопериодическая антенна / Кохнюк Д.Д., Боровик И.А., Коробейников Н.В., Лило Г.Я., Федоров Я.В., Павлов И.Д.; заявитель и патентообладатель АО «Центральное конструкторское бюро автоматики». Заявка № 2017101490 от 17.01.2017. Опубл. 03.08.2018. Бюл. № 22.
5. Патент № 2571607, МПК H01Q 11/10 (2006.01) (РФ). Микрополосковая логопериодическая антенна / Волхонская Е.В., Коротей Е.В., Кужекин Д.В.; заявитель и патентообладатель ФГБОУ ВПО «КГТУ». Заявка № 2014129990/08 от 21.07.2014. Опубл. 20.12.2015. Бюл. № 35.
6. Волхонская Е.В., Коротей Е.В., Власова К.В. Модельные исследования направленных свойств двухдиапазонных логопериодических облучателей больших зеркальных антенн в среде MathCAD // Материалы VIII Междунар. Балтийского морского форума. Калининград: Изд-во БГАРФ. 2020. Т. 2. С. 289−294.
7. Волхонская Е.В., Коротей Е.В. Математическое моделирование микрополоскового облучателя зеркальной антенны спутниковой системы связи ИНМАРСАТ-C // Труды V Междунар. Балтийского морского форума «Морские интеллектуальные технологии». Вып. 3(37). Калининград: Изд-во БГАРФ. 2017. Т. 1. С. 149−153.
8. Карлов А.М., Волхонская Е.В., Коротей Е.В. Сравнительный анализ апертурного и токового методов при оценке поля излучения двухзеркальной антенны Кассегрена // Радиосистемы «Территориально-распределенные системы охраны». 2019.  № 2. С. 4−9.
9. Фролов О.П., Вальд В.П. Зеркальные антенны для земных станций спутниковой связи. М.: Горячая линия − Телеком. 2008. 496 с.