Н. И. Бобков1
1 АО «ВНИИ «Градиент» (г. Ростов-на-Дону, Россия)

1 ua6lac@mail.ru

Постановка проблемы. Одним из подходов к решению задачи синтеза частотно-зависимого амплитудно-фазового распределения, обеспечивающего формирование постоянных характеристик направленности фазированных антенных решеток в полосе частот шириной в несколько октав, является разбиение полосы рабочих частот на ряд поддиапазонов и нахождение амплитудно-фазового распределения на средней частоте каждого поддиапазона. При реализации указанного подхода остаются открытыми вопросы выбора числа и ширины полосы частот поддиапазонов, в пределах которых отклонение характеристик направленности не превышает допустимых значений.

Цель. Разработать методику синтеза, основанную на выборе оптимального числа и ширины частотных поддиапазонов, применение которой обеспечивает формирование частотно-независимых характеристик направленности антенных решеток в широкой полосе частот.

Результаты. На основе предложенного подхода разработана методика с применением прогрессивного расширения полосы частотных поддиапазонов. На примере решения задачи синтеза линейной антенной решетки, работающей в четырехкратной полосе частот, показано, что применение разработанной методики по сравнению с известными методиками позволяет снизить число итераций при проведении процедуры синтеза в 2,3 раза, при этом среднеквадратическое отклонение формируемых характеристик направленности от заданных не превышает 1%.

Практическая значимость. Применение предложенного подхода и методики синтеза, разработанной на его основе, позволяет сократить время и затраты вычислительных ресурсов при решении задачи синтеза, а также упростить построение схем формирования амплитудно-фазового распределения в раскрыве антенных решеток с частотно-независимыми характеристиками направленности.

Бобков Н.И. Общий подход к решению задачи синтеза частотно-независимых фазированных антенных решеток // Антенны. 2025. № 4. С. 25–33. DOI: https://doi.org/10.18127/j03209601-202504-03

1. Верба В.С., Неронский Л.Б., Осипов И.Г., Турук В.Э. Радиолокационные системы землеобзора космического базирования / Под ред. В.С. Вербы. М.: Радиотехника. 2010.
2. Пономарев Л.И., Вечтомов В.А., Милосердов А.С. Бортовые цифровые многолучевые антенные решетки для систем спутниковой связи. М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана. 2016.
3. Шишлов А.В., Денисенко В.В., Левитан Б.А., Топчиев С.А., Шитиков А.М. Активные фазированные антенные решетки – состояние и тенденции развития // Журнал радиоэлектроники [электронный журнал]. 2023. № 1. DOI: 10.30898/1684-1719.2023.1.5.
4. Бахрах Л.Д., Кременецкий С.Д. Синтез излучающих систем. М.: Сов. радио. 1974.
5. Зелкин Е.Г., Соколов В.Г. Методы синтеза антенн. М.: Сов. радио. 1980.
6. Чаплин А.Ф. Анализ и синтез антенных решеток. Львов: Вища школа. 1987.
7. Obukhovets V.A. Antenna array iterative synthesis algorithm // Conference Proceedings «2017 Radiation and Scattering of Electromagnetic Waves» (RSEMW 2017). 2017. P. 58–60.
8. Волошин В.А., Ларин А.Ю., Оводов О.В. Вычислительный алгоритм управления амплитудно-фазовым распределением плоской АФАР с произвольной формой границы раскрыва // Антенны. 2008. № 10 (137). С. 3–8.
9. Yu T., Heo J.M., Park C., Jeon Y.K., Byun G. Ultra-wideband frequency-invariant beamforming using a generalized nesting array // IEEE Open Journal of Antennas and Propagation. 2024. V. 5. № 5. P. 1403–1413.
10. Бобков Н.И. Общие принципы построения частотно-независимых антенн // Радиотехника. 2023. Т. 87. № 11. С. 30–36.
11. Габриэльян Д.Д., Звездина М.Ю., Цыпорина И.Г., Шацкий В.В., Шацкий Н.В. Формирование диаграммы направленности плоской активной фазированной решетки с произвольной границей раскрыва // Журнал радиоэлектроники [электронный журнал]. 2012. № 12. URL: http://jre.cplire.ru/jre/dec12/1/text.pdf.
12. Волошин В.А., Габриэльян Д.Д., Оводов О.В. Синтез амплитудно-фазового распределения в антенных решетках с произвольным контуром // Антенны. 2010. № 2 (153). С. 44–47.