Б. Д. Мануилов¹, М. Б. Мануилов², А. Ю. Падий³, С. А. Бородовский4

1, 3, 4 ФГУП «РНИИРС» ФНПЦ (г. Ростов-на-Дону, Россия)

2 Южный федеральный университет (г. Ростов-на-Дону, Россия)

Постановка проблемы. Исходная форма диаграммы направленности (ДН) антенной решетки зачастую нарушается в процессе максимизации отношения сигнал/помеха + шум (ОСПШ) при использовании экстремальных свойств характеристических чисел пучка эрмитовых форм. В соответствии с предложенным авторами ранее методом формирования провалов в ДН активных фазированных антенных решеток (АФАР) в направлениях источников помех специальная форма ДН в целом сохраняется при максимизации ОСПШ. При использовании поэлементного метода порядок матриц эрмитовых форм равен числу элементов антенной решетки. Таким образом, эффективность оперативной оценки весовых коэффициентов (токов), обеспечивающих формирование нулей в направлении источников помех без существенной деформации ДН, снижается для больших решеток. Для больших антенных решеток применяется метод подрешеток, в которых элементы решетки алгоритмически объединяются в группы (подрешетки), а задача оптимизации решается относительно подрешеток.

Цель. Предложить и исследовать метод подрешеток для повышения оперативности определения весовых коэффициентов, обеспечивающих формирование в ДН провалов в направлениях источников помех без существенной деформации ДН. Результаты. Разработан новый метод формирования провалов в ДН специального типа многоэлементных АФАР с использованием свойств отношения эрмитовых форм при снижении искажений исходной ДН. Метод основан на алгоритмическом объединении элементов АФАР в подрешетки и решении оптимизационной задачи относительно подрешеток. Выполнена сравнительная оценка оперативности поэлементного метода и метода подрешеток на примере косекансной ДН.

Практическая значимость. Показано, что время, необходимое для определения токов, обеспечивающих пространственное подавление помех методом подрешеток, уменьшается пропорционально кубу числа элементов в подрешетке, что дает большой выигрыш в оперативности метода подрешеток.

Мануилов Б.Д., Мануилов М.Б., Падий А.Ю., Бородовский С.А. Метод подрешеток для формирования провалов в диаграммах направленности специальной формы многоэлементных активных фазированных антенных решеток с использованием свойств отношения эрмитовых форм // Антенны. 2021. № 3. С. 59–65. DOI: https://doi.org/10.18127/j03209601-202103-08

1. Гантмахер Ф.Р. Теория матриц. М.: Наука. 1967.
2. Manuilov M.B., Manuilov B.D., Bashly P.N. Field theory analysis and matrix synthesis of cylindrical array with multi-lobe pattern // Proceedings of 38th European Microwave Conference. Amsterdam. 2008. P. 1346–1349.
3. Мануилов Б.Д., Мануилов М.Б., Падий А.Ю., Бородовский С.А. Формирование провалов в ДН активной ФАР с использованием свойств отношения эрмитовых форм при снижении искажений диаграммы направленности // Радиотехника. 2019. № 7 (9). C. 176–185.
4. Borodovskiy S., Manuilov B., Manuilov M., Padiy A. Minimization of radiation pattern distortion of active phased antenna arrays when forming pattern nulls using properties of Hermitian forms ratio // IEEE Conference Proceedings «Radiation and Scattering of Electromagnetic Waves». 2019. P. 269–272.
5. Патент РФ № 2713715. Способ формирования провалов в ДН активных ФАР в направлениях источников помех / Б.Д. Мануилов, М.Б. Мануилов, А.Ю. Падий, С.А. Бородовский. Опубл. 06.02.2020. Бюл. № 4.
6. Демидович Б.П., Марон И.А. Основы вычислительной математики. М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит. 1963.