А.О. Стакозов1, А.М. Шитиков2

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

1 Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет) (Москва, Россия)

2 Московский физико-технический институт (национальный исследовательский университет) (г. Долгопрудный, Россия)

1 stakozov990@mail.ru; 2 shitikov.a@radiofizika.com

Постановка проблемы. Наиболее предпочтительным для калибровки цифровых фазированных антенных решеток (ЦФАР) является использование методов калибровки с учетом обработки фазы контрольного сигнала. Однако такие методы чувствительны к дрейфу фазы между измерениями. Накапливаемый во времени уход или дрейф фазы может наблюдаться даже при измерении сигнала антенной решетки неизменной конфигурации. Это связано с тем, что не всегда технически возможно обеспечить постоянство фазы при измерениях, особенно при смещении положения источника контрольного сигнала. Таким образом, необходимы методы калибровки ФАР в условиях дрейфа фазы.

Цель. Предложить методы, устойчивые к дрейфу фазы контрольного сигнала, вызванного движением антенны-зонда относительно апертуры калибруемой решетки.

Результаты. Рассмотрена возможность калибровки ЦФАР в условиях дрейфа фазы на прием/передачу. Представлены три метода, калибровки ЦФАР на прием/передачу, работоспособность которых подтверждена на математической модели антенны. Предложены варианты метода для связных и радиолокационных антенн и рассмотрены условия, при которых возможна калибровка. Проведена оценка устойчивости разработанных методов к ошибкам измерения сигнала и к скорости смещения антенны-зонда в зависимости от отношения сигнал/шум.

Практическая значимость. Предложенные методы, обеспечивающие калибровку в условиях смещения взаимного положения калибруемой ЦФАР и антенны-зонда, можно использовать для проведения калибровки по беспилотным летательным аппаратам БПЛА, по наземной вышке в условиях качки, а после доработки - по спутникам.

Стакозов А.О., Шитиков А.М. Методы калибровки цифровых фазированных антенных решеток по движущейся вспомогательной антенне // Радиотехника. 2026. Т. 90. № 4. С. 53-61. DOI: https://doi.org/10.18127/j00338486-202604-07

1. Бубнов Г.Г., Никулин С.М.,Серяков Ю.Н., Фурсов С.А. Коммутационный метод измерения характеристик ФАР. М.: Радио и Связь. 1988.
2. Шитиков А.М., Темченко В.С., Гиголо А.И., Добычина Е.М. Диагностика и калибровка цифровых, активных и пассивных фазированных антенных решеток. М.: Изд-во МАИ. 2023. 208 с.
3. Fan Z., Du H., Shi H., Si Y. Design and experimental verification of the digital array calibration // 2018 IEEE 18th International Conference on Communication Technology (ICCT). IEEE. 2018. P. 26–29.
4. Long R., Ouyang J., Yang F., Han W., Zhou L. Fast amplitude-only measurement method for phased array calibration // IEEE Transactions on Antennas and Propagation. 2016. V. 65. № 4. P. 1815–1822.
5. Коротецкий Е.В., Шитиков А.М., Денисенко В.В. Калибровка фазированных антенных решеток на открытых полигонах // Вестник концерна ВКО «Алмаз-Антей». Декабрь 2022 г.
6. Коротецкий Е.В. Калибровка фазированных антенных решеток на открытых полигонах [Электронный ресурс]: Авторф. дисс. … канд. техн. наук: 2.2.14 – Антенны, СВЧ-устройства и их технологии. М.: ФГБОУ ВО «Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)»]. 2023. 136 с.  URL: https://mai.ru/upload/iblock/109/zyvgzv-fplve9zzc03cbo0484f2flif5u/Dissertatsiya_Korotetskiy_E.V.pdf.
7. Klassen V., Levitan B.A., Prosvirkin I.A., Topchiev S.A. Development of hardware and software complex for measurement of direction patterns of large aperture antennas with the use of unmanned aerial vehicle and GLONASS system // 2016 International Conference on Engineering and Telecommunication (EnT). IEEE, 2016. P. 80-85.
8. Silverstein S.D., Ashe J.M., Kautz G.M., Wheeler F.W., Jacomb-Hood A. Tripulse: A system for determining orientation and attitude of a satellite borne active phased array // IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems. 2002. V. 38. № 1. P. 2–12.
9. Питеримов Д.А., Шитиков А.М., Вощилов Е.М., Стакозов А.О. Анализ устойчивости некоторых методов калибровки фазированных антенных решеток к дрейфу фазы контрольного сигнала // Радиотехника. Т. 86. 2022. № 10. С. 107-114.
10. Питеримов Д.А., Шитиков А.М., Вощилов Е.М., Стакозов А.О. Методы компенсации дрейфа фазы контрольного сигнала при калибровке фазированных антенных решеток // Радиотехника. 2022. Т. 86. № 10. С. 115-123.
11. Шитиков А.М. Сравнение методов обработки сигнала при калибровке цифровых приемных ФАР // Радиотехника. 2019. Т. 83. № 4. С. 40–46.