А.Н. Якимов1, А.Р. Бестугин2, И.А. Киршина3, О.П. Куркова4

1-4 Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения (Санкт-Петербург, Россия)

1 y_alder@mail.ru; 2 fresguap@mail.ru; 3 ikirshina@mail.ru; 4 aljaskaolga@mail.ru

Постановка проблемы. Математическая модель излучения микроволновой антенны с квазисекторной диаграммой направленности (ДН) на базе модифицированного ряда Котельникова не позволяет исследовать влияние всех параметров переменно-фазного распределения поля, формирующего такую ДН, так как отдельные параметры распределения поля оказываются взаимозависимыми. Расширить возможности такой модели по дополнительному управлению переменно-фазным распределением поля и улучшить параметры антенн этого типа можно, используя логику предикатов.

Цель. Использовать предикатную алгебру логики для расширения возможностей математической модели излучения микроволновой антенны, основанной на модифицированном ряде Котельникова, при решении задачи оценки влияния уровня противофазных участков распределения поля в апертуре антенны на параметры квазисекторной ДН независимо от их доли в этом распределении.

Результаты. Предложена интегральная форма математического описания ДН антенны, в которой за счет свойства аддитивности определенный интеграл представлен суммой определенных интегралов, взятых по его частичным промежуткам, что дает возможность независимо управлять распределением поля в этих промежутках. На базе логики предикатов построена математическая модель, описывающая квазисекторную ДН микроволновой антенны и соответствующее распределение поля в ее апертуре. Показано, что данная модель позволяет управлять уровнем противофазных участков независимо от их доли в этом распределении.

Практическая значимость. Представленные результаты указывают на возможность улучшения параметров антенны при достижении условий, найденных с использованием предложенной математической модели, и могут быть рекомендованы для практического применения при проектировании апертурных антенн с переменно-фазным распределением поля.

Якимов А.Н., Бестугин А.Р., Киршина И.А., Куркова О.П. Расширение возможностей математической модели излучения антенны с использованием логики предикатов // Радиотехника. 2024. Т. 88. № 8. С. 104-110. DOI: https://doi.org/10.18127/j00338486-202408-10

1. Воскресенский Д.И., Гостюхин В.Л., Максимов В.М., Пономарев Л.И. Устройства СВЧ и антенны / Под ред. Д.И. Воскресенского. М.: Радиотехника. 2006. 376 с.
2. Кюн Р. Микроволновые антенны. Л.: Судостроение. 1967. 518 с.
3. Минкович. Б.М., Яковлев В.П. Теория синтеза антенн. М.: Советское радио. 1969. 296 с.
4. Якимов А.Н. Условия формирования секторной диаграммы направленности с минимальным уровнем боковых лепестков // Вопросы радиоэлектроники. Сер. ОT. 1980. Вып. 4. С. 79-80.
5. Драбкин А.Л., Зузенко В.Л., Кислов А.Г. Антенно-фидерные устройства. М.: Советское радио. 1974. 536 с.
6. Якимов А.Н., Бестугин А.Р., Киршина И.А. Особенности оптимизации апертурной антенны с переменно-фазным распределением поля // Радиотехника. 2023. Т. 87. № 6. С. 70-75. DOI: https://doi.org/10.18127/j00338486-202306-08.
7. Дмитриев В.И., Захаров Е.В. Метод интегральных уравнений в вычислительной электродинамике. М.: МАКС Пресс, 2008. 316 с.
8. Волгин Л.И. Элементарный базис комплементарной алгебры: комплементарный релятор // Проектирование и технология электронных средств. 2001. №1. С. 10-11.
9. Якимов А.Н. Предикатная алгебра выбора в моделировании антенн сложной конфигурации // Надежность и качество сложных систем. 2013. № 1. С. 78-83.
10. Обуховец В.А. Формирование управляемых провалов в диаграмме направленности приемной антенной решетки // Антенны. 2023. № 5. С. 38-45. DOI: https://doi.org/10.18127/j03209601-202305-04.
11. Артемов М.Л., Афанасьев О.В., Сличенко М.П. Направления совершенствования характеристик перспективных антенных систем // Радиотехника. 2023. Т. 86. № 5. С. 184-198. DOI: https://doi.org/10.18127/j00338486-202305-19.
12. Yakimov A.N., Bestugin A.R., Kirshina I.A. Model study of design possibilities for optimizing the microwave antenna // 2020 Wave Electronics and its Application in Information and Telecommunication Systems. WECONF 2020 // IEEE Conference Proceedings. 9131478. P. 1-4.