А. Б. Борзов – д.т.н., профессор, зав. кафедрой,

МГТУ им. Н.Э. Баумана

E-mail: wave@sm.bmstu.ru

Е. А. Бочарова – студент,

МГТУ им. Н.Э. Баумана

E-mail: katyaa.bocharovaa@gmail.com

К. П. Лихоеденко – д.т.н., профессор,

МГТУ им. Н.Э. Баумана

Г. М. Серегин – к.т.н., доцент,

МГТУ им. Н.Э. Баумана

E-mail: cm5.seregin@gmail.com

В. Б. Сучков – д.т.н., профессор,

МГТУ им. Н.Э. Баумана

E-mail: vbsuchkov@yandex.ru

Постановка проблемы. На данный момент широко развивается технология использования беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) совместно с радиолокационными средствами. При совместной разработке БПЛА и полезной нагрузки основными ограничениями являются габаритные размеры и вес устанавливаемых устройств. При установке радиолокационных средств в качестве полезной нагрузки наибольший вклад в массогабаритные характеристики оказывают антенные блоки. Таким образом, задача минимизации габаритных размеров и веса антенн выходит на первый план вместе с требованием по снижению стоимости изготовления.

Цель. Разработать технологию изготовления малогабаритных сверхширокополосных рупорных антенн в печатном исполнении для бортовых радиолокационных датчиков.

Результаты. Создана и применена технология изготовления малогабаритной сверхширокополосной (СШП) рупорной антенны в печатном исполнении для систем ближней локации. Пошагово рассмотрено моделирование антенны в печатном исполнении, предназначенной для размещения на БПЛА квадрокоптерного типа. Синтезирована оптимальная по уровню КСВН и массогабаритным характеристикам конструкция антенны на основе технологии изготовления печатных плат. Приведены результаты моделирования характеристик согласования в полосе частот от 1,6 до 4 ГГц. Проведено сравнение существующих на рынке аналогов и разработанной антенны. Рассмотрена конструкция цепи питания антенной системы с учетом технологических возможностей производства.

Практическая значимость. Предложенная технология изготовления рупорных антенн может быть использована в системах, где необходим малый вес антенн.

1. Ghassemi N., Wu K. Millimeter-wave integrated pyramidal horn antenna made of multilayer printed circuit board (PCB) process // IEEE Transactions on Antennas and Propagation. 2012. V. 60. № 9. P. 4432–4435. DOI: 10.1109/TAP.2012.2207050
2. El-Nawawy M., Allam A.M.M.A., Ghoneima M. Design and fabrication of W-band SIW horn antenna using PCB process // 1st International Conference on Communications, Signal Processing, and their Applications. 2013. DOI: 10.1109/ICCSPA.2013.6487259
3. Qi Z., Li X. High gain air-filled H-plane horn antenna with dielectric load in W-band based on low-cost PCB technology // IEEE Asia Pacific Microwave Conference. 2017. P. 225–228. DOI: 10.1109/APMC.2017.8251419
4. Борзов А.Б., Ревуцкий С.Д., Серегин Г.М., Сучков В.Б., Хохлов В.К. Сверхширокополосная спиральная антенна в печатном исполнении для импульсных приемопередающих модулей систем ближней локации // Антенны. 2014. № 10. С. 21–24.
5. Яцкевич В.А., Микирев А.Н. Печатная логопериодическая антенна и ее сравнение с антенной Вивальди // Антенны. 2011. № 6. С. 27–33.
6. Зайцев А.В., Куделько Д.Ю., Земцов А.В. Синтез печатной антенны с большим коэффициентом усиления // Антенны. 2011. № 9. С. 72–75.
7. AH systems SAS-575 double ridge guide horn antenna [Электронный ресурс] / URL: https://www.theemcshop.com/uwb-ultrawideband-horns-antennas-rfi-testing/1094-ah-systems-sas-575-double-ridge-guide-horn-antenna-1-ghz-to-4-ghz-250-watts-200-vm-.html (дата обращения: 01.07.2019).
8. DRH18 – двухгребневая рупорная антенна RFspin [Электронный ресурс] / URL: https://sernia.ru/catalog/rupornye_antenny/ drh18_dvukhgrebnevaya_rupornaya_antenna/ (дата обращения: 01.07.2019).
9. Банков С.Е., Курушин А.А. Практикум проектирования СВЧ структур с помощью FEKO. М.: ЗАО «НПП «Родник». 2009.
10. Midtboen V. 3D printed horn antenna for ultra wideband applications. Thesis for the degree of Master of Science. University of Oslo. 2007.