К.М. Сидоров1, С.П. Скобелев2

1,2 ПАО «Радиофизика» (Москва, Россия)

1,2 МФТИ (национальный исследовательский университет) (г. Долгопрудный, Россия)

Один из подходов к проектированию фазированных антенных решеток (ФАР), предназначенных для сканирования в ограниченной области пространства, связан с формированием перекрывающихся подрешеток с столообразными диаграммами направленности (ДН) шириной, равной ширине сектора сканирования. В отличие от линейных подрешеток, для которых существует большое число решений (например, с применением многополюсных схем для возбуждения перекрывающихся подрешеток), для планарных перекрывающихся подрешеток существует два способа построения, один из которых состоит в каскадном соединении линейных подрешеток, располагаемых перпендикулярно друг другу, а второй – в применении диаграммообразующих схем. Поскольку вопросы, касающиеся проблемы синтеза столообразных ДН подрешеток в планарных ФАР, еще недостаточно освещены в литературе, указанная проблема является актуальной. В работе рассмотрена задача синтеза планарных перекрывающихся подрешеток со столообразными ДН. Проанализирован традиционный метод синтеза указанных подрешеток модульного построения, основанный на преобразовании Фурье от диаграммы направленности. Представлен новый метод определения амплитудного распределения в подрешетке, позволяющий обеспечивать максимальный уровень множителя подрешетки в направлении нормали и учитывающий баланс мощности при ее распределении по излучателям подрешетки. Проведено сравнение предложенного метода с методом, основанным на преобразовании Фурье, и показаны преимущества первого над вторым. Приведены результаты расчета амплитудных распределений и множителей подрешеток, характеризующие возможности разработанного метода. Представленный новый метод быть применен в дальнейших исследованиях при разработке схем возбуждения планарных перекрывающихся подрешеток модульного построения для сканирования в ограниченной области пространства.

Сидоров К.М., Скобелев С.П. Методы синтеза перекрывающихся подрешеток со столообразными диаграммами направленности в планарных фазированных антенных решетках // Радиотехника. 2023. Т. 87. № 9. С. 33-44. DOI: https://doi.org/10.18127/j00338486-202309-03

1. Скобелев С.П. Фазированные антенные решетки с секторными парциальными диаграммами направленности. М.: Физмат-лит. 2010.
2. Petrolati D., Angeletti P., Toso G. A lossless beam-forming network for linear arrays based on overlapped sub-arrays // IEEE Transac-tions on Antennas and Propagation. 2014. V. 62. № 4. Pt. I. P. 1769-1778.
3. Patent No. 9374145 B2 (US). Beam-forming network for an array antenna and array antenna comprising the same. / Angeletti P., Toso G., Petrolati D. June 21, 2016.
4. Sidorov K.M., Skobelev S.P Analysis of a network for feeding planar subarrays with flat-topped radiation patterns // Proceedings of 2021 Radiation and Scattering of Electromagnetic Waves: RSEMW'2021. Divnomorskoye, Russia. June 28 – July 2 2017. P. 191-194.
5. Skobelev S.P. Design synthesis of antenna arrays with flat-topped element patterns // Proceedings of X School-Seminar On Wave Difractions and Propagation. Moscow, Russia. 7-15 February 1993. P. 369-395.
6. Mailloux R.J. An overlapped subarray for limited scan application // IEEE Transactions on Antennas and Propagation. 1974. V. 22. № 3. P. 487-489.
7. Скобелев С.П., Сидоров К.М. Схема возбуждения планарных перекрывающихся подрешеток с контурными диаграммами направленности // Радиотехника. 2021. Т. 84. № 4. С. 15-23. DOI: https://doi.org/10.18127/ j00338486-202104-03.