А.Н. Якимов1, А.Р. Бестугин2, И.А. Киршина3

1-3 Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения (Санкт-Петербург, Россия)

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

Постановка проблемы. В ходе автоматизированного проектирования к микроволновым антеннам применяют процедуру оптимизации для обеспечения требуемых характеристик излучения антенн, определяемых техническим заданием. Однако при оптимизации микроволновых антенн с диаграммой направленности (ДН) секторного вида, формируемой переменно-фазным распределением источников возбуждения (токов или полей), возникают значительные сложности, обусловленные наличием взаимозависимых управляемых параметров такого распределения. Расширить возможности изучения таких антенн можно, если для описания распределения поля в апертуре антенны использовать комбинации математических функций и логики предикатов.

Цель. На основе комбинации математических функций и логики предикатов расширить возможности математической модели излучения микроволновой антенны по обеспечению управления участками распределения поля в ее апертуре при оценке влияния асимметрии противофазных участков распределения на ДН антенны.

Результаты. Предложена интегральная форма математического описания ДН антенны с асимметрией противофазных участков распределения поля в ее апертуре, представленная суммой определенных интегралов, взятых по его частичным промежуткам. На базе комбинации математических функций и логики предикатов построена математическая модель излучения антенны, содержащая параметры, которые позволяют управлять асимметрией противофазных участков распределения поля. Показано, что асимметрия противофазных участков распределения существенно влияет на ДН антенны.

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

Якимов А.Н., Бестугин А.Р., Киршина И.А. Исследование влияния асимметрии противофазных участков распределения поля на излучение антенны // Радиотехника. 2025. Т. 89. № 8. С. 46-52. DOI: https://doi.org/10.18127/j00338486-202508-06

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. 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.
6. 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.
7. Драбкин А.Л., Зузенко В.Л., Кислов А.Г. Антенно-фидерные устройства. М.: Советское радио. 1974. 536 с.
8. Дмитриев В.И., Захаров Е.В. Метод интегральных уравнений в вычислительной электродинамике. М.: МАКС Пресс. 2008. 316 с.
9. Волгин Л.И. Элементарный базис комплементарной алгебры: комплементарный релятор // Проектирование и технология электронных средств. 2001. № 1. С. 10-11.
10. Якимов А.Н. Предикатная алгебра выбора в моделировании антенн сложной конфигурации // Надежность и качество сложных систем. 2013. № 1. С. 78‑83.
11. 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.
12. 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.
13. 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.