Ю. Б. Корчемкин – к.т.н., начальник отдела, ПАО «Радиофизика» (Москва); преподаватель, кафедра «Радиофизика и техническая кибернетика»,

Московский физико-технический институт (государственный университет) E-mail: y.kor@mail.ru

Ю. В. Кривошеев – к.т.н., вед. науч. сотрудник, ПАО «Радиофизика» (Москва); преподаватель,

кафедра «Радиофизика и техническая кибернетика»,

Московский физико-технический институт (государственный университет); преподаватель,

кафедра «Проектирование сложных технических систем»,

Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)

E-mail: krivosheev-yury@yandex.ru

А. В. Шишлов – к.т.н., начальник отдела, ПАО «Радиофизика» (Москва); зам. зав. кафедрой «Радиофизика и техническая кибернетика»,

Московский физико-технический институт (государственный университет)

E-mail: shishlov54@mail.ru

Постановка проблемы. Рассматриваются вопросы согласования волноводно-диэлектрических излучателей для фазированных антенных решеток (ФАР) с широкоугольным сканированием. Один из таких излучателей – диэлектрический стержень – описывается в литературе и предлагается в качестве излучателя ФАР с широкоугольным сканированием, вплоть до публикаций последних лет. Однако из ряда работ известно, что при использовании данных излучателей возникает эффект ослепления ФАР, поэтому излучатель не рекомендуется для ФАР с широкоугольным сканированием.

Цель. Показать наличие слепых пятен у ФАР с широкоугольным сканированием при использовании излучателей в виде диэлектрических стержней или конусов и предложить излучатели другого типа, не имеющие слепых пятен.

Результаты. Приведен обзор литературы, а также результаты расчетов, подтверждающие наличие слепых пятен у ФАР с широкоугольным сканированием при использовании излучателей в виде диэлектрических стержней. Представлен пример невыступающего излучателя с высоким коэффициентом усиления без ослепления в широком секторе сканирования.

Практическая значимость. Результаты, полученные в работе, могут использоваться при проектировании излучателей ФАР с широкоугольным сканированием.

1. Hannan P.W. Discovery of an array surface wave in a simulator // IEEE Transactions on Antennas and Propagation. 1967. V. 15. P. 574–576.
2. Lewis L.R., Hessel A., Knittel G.H. Performance of a protruding-dielectric waveguide element in a phased array // IEEE Transactions on Antennas and Propagation. 1972. V. 20. P. 712–722.
3. Амитей Н., Галиндо В., Ву Ч. Теория и анализ фазированных антенных решеток: Пер. с англ. М.: Мир. 1974.
4. Бей Н.А., Хандамиров В.Л. Диэлектрические стержневые излучатели ФАР // Антенны. 2001. № 8. С. 61–63.
5. Хандамиров В.Л., Крехтунов В.М., Русов Ю.С. Диэлектрические стержневые излучатели ФАР / Глава 3.5 в кн. Устройства СВЧ и антенны. Проектирование фазированных антенных решеток / Под ред. Д.И. Воскресенского. М.: Радиотехника. 2012.
6. Русов Ю.С., Прохоренко Е.В. Фрагмент антенной решетки для исследования характеристик волноводно-диэлектрических излучателей // Радиостроение. 2017. № 4. С. 16–27.
7. Русов Ю.С., Будкин А.А., Крехтунов В.М., Шевцов О.Ю., Артющев А.В. Модернизация элементов фазированной антенной решетки миллиметрового диапазона волн // Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Приборостроение. 2012. Спец. вып. № 7 «Радиооптические технологии в приборостроении». С. 172–181.
8. Фрейман А.Г., Русов Ю.С. Исследование волноводно-диэлектрических излучателей фазированной антенной решетки миллиметрового диапазона длин волн // Молодежный научно-технический вестник МГТУ. 2015.
9. Парнес М.Д. Отражательная антенная решетка с электронным сканированием // СВЧ-электроника. 2019. № 2. С. 24–31.
10. Knittel G.H., Hessel A., Oliner A.A. Element pattern nulls in phased arrays and their relation to guided waves // Proceedings of the IEEE. 1968. V. 56. № 11. P. 1822–1836.
11. Hannan P.W., Balfour M.A. Simulation of a phased-array antenna in waveguide // IEEE Transactions on Antennas and Propagation. 1965. V. 13. P. 342–353.
12. Magill E.G., Wheeler H.A. Wide-angle impedance matching of a planar array antenna by a dielectric sheet // IEEE Transactions on Antennas and Propagation. 1966. V. 14. P. 49–53.
13. Lewis L.R., Kaplan L.J., Hanfling J.D. Synthesis of a waveguide phased array element // IEEE Transactions on Antennas and Propagation. 1974. V. 22. P. 536–540.
14. Chen C. Wideband wide-angle impedance matching and polarization characteristics of circular waveguide phased arrays // IEEE Transactions on Antennas and Propagation. 1974. V. 22. P. 414–418.
15. Lee J.J., Chu R. Aperture matching of a dielectric loaded circular waveguide element array // IEEE Transactions on Antennas and Propagation. 1989. V. 37. P. 395–399.
16. Schmier R.G., Buckley M.J. Broadband circular waveguide radiating element for use in phased array antennas // Proceedings of IEEE Antennas and Propagation Society International Symposium. 1994. V. 2. P. 1236–1239. DOI: 10.1109/APS.1994.407866.
17. Воскресенский Д.И., Грановская Р.А., Давыдова Н.С. и др. Антенны и устройства СВЧ (Проектирование фазированных антенных решеток) / Под ред. Д.И. Воскресенского. М.: Радио и связь. 1981. Глава 12: Широкоугольное согласование волноводных излучателей плоских ФАР.
18. Виниченко Ю.П., Сафонов А.П., Секистов А.Н., Семенов А.А., Туманская А.Е. Широкополосный волноводно-стержневой элемент фазированной антенной решетки Х-диапазона // Антенны. 2008. № 5. С. 44–48.
19. Pozar D.M., Schaubert D.H. Scan blindness in infinite phased arrays of printed dipoles // IEEE Transactions on Antennas and Propagation. 1984. V. 32. P. 602–610.
20. Денисенко В.В., Дубров Ю.Б., Корчемкин Ю.Б. и др. Многоэлементная ФАР Ka-диапазона волн // Антенны. 2005. № 1. С. 7–14.
21. Скобелев С.П. Фазированные антенные решетки с секторными парциальными диаграммами направленности. М.: Физматлит. 2010.