350 руб
Журнал «Антенны» №1 за 2020 г.
Статья в номере:
Конструкция и практическое применение * фазостабильных антенных элементов на взвешанной подложке
DOI: 10.18127/j03209601-202001-01
УДК: 621.372
Ключевые слова: Антенна воздушная подложка фазостабильные антенны антенный модуль глобальные навигационные спутниковые системы
Авторы:

А. С. Кухаренко – к.т.н., вед. инженер,

АО «Научно-исследовательский институт технической физики и автоматизации» (Москва)

E-mail: alexk.05@mail.ru

Р. В. Шаймарданов – к.т.н., ген. директор,

ООО «Дженерал Майкровейв» (Москва)

Аннотация:

Постановка проблемы. В настоящее время все более возрастают требования к системам определения координат по сигналам глобальных навигационных спутниковых систем (ГНСС). Возрастают требования и к антенным элементам. Подавляющее большинство антенных элементов, использующихся в современной аппаратуре потребителей сигналов ГНСС, составляют микрополосковые антенны на керамической подложке с одной или несколькими точками питания. Однако применение диэлектрических подложек с высокой диэлектрической проницаемостью способствует сужению рабочей полосы частот антенных элементов, повышает требования к технологичности производства и качеству материалов подложек и, как следствие, увеличивает стоимость антенных элементов. Одним из способов улучшения перечисленных параметров является снижение диэлектрической проницаемости материала подложек. Одним из материалов с низкой диэлектрической проницаемостью является воздух.

Цель. Показать практическое применение антенных элементов на взвешанной (воздушной) подложке в конструкциях антенных модулей.

Результаты. Приведено описание классической конструкции микрополоскового антенного элемента, широко используемой в настоящее время для проектирования антенных элементов для систем ГНСС. Математически показано преимущество использования взвешанных (воздушных) подложек для конструирования микрополосковых антенн, заключающееся в существенно большей рабочей полосе частот. Описана конструкция антенного элемента на взвешанной подложке, позволяющая реализовать все заявленные преимущества, состоящие, помимо прочего, и в технологичности производства, расширении рабочего температурного диапазона, отказе от дорогостоящих диэлектрических материалов. Показаны примеры разработанных антенных модулей, имеющих в своей основе антенные элементы на взвешанной подложке. В частности, предоставлено описание антенного модуля для систем ГНСС, обеспечивающего работу со всеми диапазонами и системами спутниковой навигации при помощи только лишь одного антенного элемента.

Практическая значимость. Приведенные технические параметры разработанных модулей наглядно демонстрируют преимущества, которыми обладает описанная конструкция антенных элементов.

Страницы: 5-10
Список источников
  1. Вейцель А.В., Вейцель В.А., Татарников Д.В. Аппаратура высокоточного позиционирования по сигналам глобальных навигационных спутниковых систем: Высокоточные антенны. Специальные методы повышения точности позиционирования / Под ред. М.И. Жодзишского. М.: МАИ-Принт. 2010.
  2. Нефедов Е.И. Устройства СВЧ и антенны. Учеб. пособие для студентов высших учебных заведений. М.: Издательский центр «Академия». 2009.
  3. Фельд Я.Н., Бененсон Л.С. Основы теории антенн. Учеб. пособие для вузов. Изд. 2-е, перераб. М.: Дрофа. 2007.
  4. Перов А.И. Основы построения спутниковых радионавигационных систем. Учеб. пособие для вузов. М.: Радиотехника. 2012.
  5. Борискин А.Д., Вейцель А.В., Вейцель В.А. и др. Аппаратура высокоточного позиционирования по сигналам глобальных навигационных спутниковых систем: Приемники-потребители навигационной информации / Под ред. М.И. Жодзишского. М.: МАИ-Принт. 2010.
  6. Патент РФ на полезную модель № 188184. Широкодиапазонная антенна для спутниковой системы навигации (GNSS) / А.С. Кухаренко, Р.В. Шаймарданов, А.А. Елизаров. Опубл. 02.04.2019. Бюл. № 10.
  7. Панченко С.А., Нефедов Е.И. Микрополосковые антенны. М.: Радио и связь. 1986.
  8. Технические характеристики навигационных антенных модулей GNSS-1GP и GNSS-1CL [Электронный ресурс] / URL: https://www.generalmicrowave.org/gnss (дата обращения: 23.09.2019).
  9. Данные относительной калибровки положения фазового центра антенного модуля GNSS-1GP, полученные в центре калибровки и поверки NGS [Электронный ресурс] / URL: https://www.ngs.noaa.gov/ (дата обращения: 23.09.2019).
  10. Сертификат о калибровке антенного модуля GNSS-1GP [Электронный ресурс] / URL: https://docs.wixstatic.com/ugd/bded7b_ 7e02f3be478d4e07940dc0ce49a5801f.pdf-index=true (дата обращения: 23.09.2019).
Дата поступления: 12 января 2020 г.