Ю.Г. Пастернак1, Д.К. Проскурин2, С.М. Фёдоров3

1-3 ФГБОУ ВО «Воронежский государственный технический университет» (г. Воронеж, Россия)

Постановка проблемы. При решении задачи пеленгации по определению направления на источники излучения, расположенные на угловом расстоянии меньшем, чем ширина главного лепестка диаграммы направленности (ДН) пеленгаторной антенны, возникает проблема недостаточности разрешающей способности, вследствие чего два близкорасположенных источника воспринимаются пеленгаторным комплексом как один.

Цель. Рассмотреть возможность разрешения двух источников с помощью оптической антенной решетки при ширине главного лепестка антенной решетки, существенно большей величины углового расстояния между источниками излучения.

Результаты. Показана возможность увеличения разрешающей способности приемных антенных систем оптического диапазона частот на базе формирования «виртуальной» антенной решетки экстраполяционного типа с использованием выходных сигналов элементов физической антенной решетки. Предложен метод виртуальных антенных решеток, заключающийся в формировании дополнительных («виртуальных») антенных элементов с помощью математического аппарата интеграла Кирхгофа и метода точечных источников. Приведены результаты математического моделирования, подтверждающие высокую эффективность представленного метода.

Практическая значимость. Полученные результаты могут быть использованы для улучшения разрешающей способности пеленгаторов оптического диапазона только за счет дополнительной процедуры обработки сигнала без внесения изменений в конструкцию пеленгаторной антенны.

Пастернак Ю.Г., Проскурин Д.К., Фёдоров С.М. Повышение разрешающей способности фазированных антенных решеток
оптического диапазона волн на основе формирования виртуальной антенной решетки // Радиотехника. 2023. Т. 87. № 8.
С. 11-15. DOI: https://doi.org/10.18127/j00338486-202308-02

1. Martijn J.R. Heck. Highly integrated optical phased arrays: photonic integrated circuits for optical beam shaping and beam steering // Nanophotonics. 2017. V. 6. № 1. Р. 93–107.
2. Reddi S.S. Multiple source location – a digital approach // IEEE Trans. Aero-space and Electron. Syst. 1979. V. 15. Р. 95-105.
3. Shmidt R.O. Multiple emitter location and signal parameter estimation // Proc. RADC Spectrum Estimation Workshop. Griffiths AFB. Rome, NY. 1979. Р. 243-258.
4. Barabell A.J. Improving the resolution performance of eigenstructure-based direction-finding algorithms // Proc. IEEE ICAPSSR 83. 1983. Р. 336-339.
5. Джексон Дж. Классическая электродинамика: Пер. с англ. Г.В. Воскресенского и Л.С. Соловьева / Под ред. Э.Л. Бурштейна. М.: Мир. 1965. 703 с.
6. Князев С.Ю., Щербакова Е.Е. Применение обобщенного метода точечных источников поля для решения краевых задач математической физики // Вестник Донского гос. технич. ун-та. 2017. Т. 17. № 2. С. 12-22.
7. Ашихмин А.В., Негробов В.В., Пастернак Ю.Г., Рембовский Ю.А. Исследование физико-математической модели, описывающей «виртуальную» антенную решетку, сформированную вблизи трехмерного рассеивателя // Антенны. 2010. № 6(157). С. 43-59.
8. Weiland T. Finite Integration Method and Discrete Electromagnetism // Computational Electromagnetics. Lecture Notes in Computational Science and Engineering. 2003. V. 28. Р. 183–198.