В. В. Задорожный1
1 ФГУП «РНИИРС» ФНПЦ (г. Ростов-на-Дону, Россия)

Постановка проблемы. Важной задачей оптимизации характеристик активных фазированных антенных решеток (АФАР) является снижение высокой стоимости АФАР, обусловленной размещением активных элементов (усилителей мощности и малошумящих усилителей) в каждом канале. Одним из возможных вариантов снижения стоимости АФАР является уменьшение числа активных каналов за счет применения в качестве излучающей системы разреженной антенной решетки.

Цель. Уменьшить число активных каналов АФАР за счет использования разреженной излучающей системы при заданном коэффициенте заполнения и минимальном уровне боковых лепестков (УБЛ).

Результаты. Установлено, что замена излучающей системы АФАР с эквидистантным расположением элементов со спадающим распределением на разреженную излучающую систему, синтезированную с помощью предложенного метода, обеспечивает уменьшение числа каналов АФАР с размерами 20×20 и 40×40 элементов на 20% в соответствии с заданным коэффициентом заполнения Kз = 0,8 и при реализации более узкой на 10,4% и 4,8% ширины основного лепестка диаграммы направленности, сохранении УБЛ и снижении коэффициента направленного действия на 0,22 и 0,52 дБ соответственно.

Практическая значимость. Предложенный метод синтеза разреженной излучающей системы АФАР с заданным коэффициентом заполнения на основе генетического алгоритма поиска обеспечивает уменьшение числа каналов АФАР и минимизацию УБЛ в заданном секторе углов.

Задорожный В.В. Метод синтеза разреженной антенной решетки с заданным коэффициентом заполнения на основе генетического алгоритма // Антенны. 2023. № 5. С. 5–12. DOI: https://doi.org/10.18127/j03209601-202305-01

1. Задорожный В.В., Ларин А.Ю., Оводов О.В., Христианов В.Д. Оптимизация приемных цифровых антенных решеток // Антенны. 2012. № 9. С. 24–31.
2. Семенкин Е.С., Жукова М.Н. и др. Эволюционные методы моделирования и оптимизации сложных систем. Красноярск: СФУ. 2007.
3. Сазонов Д.М. Антенны и устройства СВЧ. М.: Высшая школа. 1988.
4. Haupt R.L. Thinned arrays using genetic algorithms // IEEE Transactions on Antennas and Propagation. 1994. V. 42. № 7. P. 993–999.
5. Обуховец В.А., Мельников С.Ю. Генетический синтез линейных антенных решеток // Материалы Всеросс. конф. «Излучение и рассеяние ЭМВ». ИРЭМВ-2001. Таганрог. 2001. С. 181–182.
6. Касьянов А.О., Обуховец В.А. и др. Комплекс программ по проектированию отражательных антенных решеток // Научный журнал «Программные продукты и системы». 2002. Вып. 1. С. 9–12.
7. Касьянов А.О., Обуховец В.А. и др. Применение генетических алгоритмов в конструктивном синтезе и оптимизации антенн // Сб. науч.-технич. статей «Рассеяние электромагнитных волн». Вып. 16 / Под ред. Ю.В. Юханова. Таганрог: ТТИ ЮФУ. 2010.
8. Королев А.Г., Маврычев Е.А. Синтез неэквидистантной ФАР с низким уровнем боковых лепестков с помощью генетического алгоритма // 17th Int. Conf. CriMiCo’2007. Sevastopol. 2007. P. 388–389.
9. Устройства СВЧ и антенны. Проектирование фазированных антенных решеток / Под ред. Д.И. Воскресенского. М.: Радиотехника. 2012.