П. Н. Башлы1, С. Е. Мищенко2, В. В. Шацкий3, А. В. Литвинов4, С. А. Шелкоплясов5

1 Ростовский филиал Российской таможенной академии (г. Ростов-на-Дону, Россия)
2–5 ФГУП «Ростовский научно-исследовательский институт радиосвязи» (г. Ростов-на-Дону, Россия)

Постановка проблемы. Цифровые антенные решетки позволяют реализовать многолучевой прием, используя сетку или веер лучей. Для формирования множества лучей обычно используют метод линейного фазирования. Недостаток данного метода состоит в том, что характеристики направленности каждого луча веера зависят от направления ориентации максимума диаграммы направленности. При отклонении луча от направления нормали к раскрыву происходит расширение луча, снижение коэффициента направленного действия и уменьшение нормы диаграммы направленности. Эта особенность антенн в радиолокации приводит к снижению точности измерений угловых координат целей при электронном сканировании. В связи с этим представляется актуальной задача разработки новых методов и алгоритмов, обеспечивающих формирование сетки лучей цифровой антенной решетки, образованной лучами с одинаковыми характеристиками направленности.

Цель. Сформировать веер идентичных приемных лучей цифровой антенной решетки в заданном угловом секторе для повышения скорости пространственного обзора, стабилизации уровня пересечения лучей и снижения уровня боковых лепестков.

Результаты. Решена задача построения веера лучей в заданном угловом секторе с близкими значениями коэффициента направленного действия и одинаковой шириной луча.

Практическая значимость. Предлагаемый научно-методический аппарат и разработанные на его основе алгоритмы позволяют в рассмотренном примере повысить скорость пространственного обзора на 20–25%, обеспечить стабилизацию уровня пересечения диаграмм направленности во всем секторе электронного сканирования и попарную симметрию формируемых лучей относительно равносигнального направления, снижение уровня боковых лепестков на 23 дБ в центральной части сетки лучей и на 5 дБ для крайних лучей.

Башлы П.Н., Мищенко С.Е., Шацкий В.В., Литвинов А.В., Шелкоплясов С.А. Алгоритм построения веера идентичных лучей в цифровых антенных решетках // Антенны. 2023. № 2. С. 15–21. DOI: https://doi.org/10.18127/j03209601-202302-02

1. Бакулев П.А. Радиолокационные системы: Учебник для вузов. Изд. 2-е, перераб. и доп. М.: Радиотехника. 2007.
2. Тяпкин В.Н., Фомин А.Н., Гарин Е.Н. и др. Основы построения радиолокационных станций радиотехнических войск: Учебник / Под общ. ред. В.Н. Тяпкина. Красноярск: Сибирский федеральный университет. 2011.
3. Основы построения радиолокационных станций. В 2-х частях / Под ред. В.П. Бердышева. Тверь: ВКА ПВО. 2003.
4. Казаринов Ю.М. и др. Радиотехнические системы: Учебник для вузов / Под ред. Ю.М. Казаринова. М.: Изд. центр «Академия». 2008.
5. Вопросы перспективной радиолокации / Под ред. А.В. Соколова. М.: Радиотехника. 2003.
6. Косырев В.Н. Методы обзора пространства в современных многофункциональных РЛС // Наука и образование. МГТУ им. Н.Э. Баумана. Электронный журнал. 2014. № 12. С. 128–136.
7. Мищенко С.Е., Шелкоплясов С.А. Амплитудно-фазовый синтез равномерной сетки лучей антенной решетки системы пассивной локации // Успехи современной радиоэлектроники. 2013. № 8. С. 65–70.
8. Парнес М.Д. Смарт антенны в системе Wi-Max // Беспроводные технологии. 2007. № 2. С. 48–50.
9. Вендик О.Г., Парнес М.Д. Антенны с электрическим сканированием (Введение в теорию) / Под ред. Л.Д. Бахраха. М.: Сайнс-Пресс. 2001.
10. Патент № 2761106 РФ. Способ определения направления на цель цифровой антенной решеткой моноимпульсной радиолокационной станции / С.Е. Мищенко, В.В. Шацкий, Н.В. Шацкий. Опубл. 06.12.2021. Бюл № 34.
11. Шацкий Н.В., Ходатаев Н.А. Метод определения направления на цель цифровой антенной решеткой моноимпульсной радиолокационной станции // T-Comm: Телекоммуникации и транспорт. 2021. Т. 15. № 12. С. 4–10.
12. Мищенко С.Е., Шелкоплясов С.А. Быстродействующий метод синтеза многоэлементных антенных решеток с упрощенной градиентной процедурой // Журнал радиоэлектроники. 2014. № 3.
13. Марков Г.Т., Сазонов Д.М. Антенны: Учебник для вузов. Изд. 2-е. М.: Энергия. 1975.
14. Сазонов Д.М. Антенны и устройства СВЧ. М.: Высшая школа. 1988.