А. С. Антонов1, Е. Л. Капылов2, А. В. Кочетов3, Е. А. Хвостова4
1–4 АО «НПП «Радар ммс» (Санкт-Петербург, Россия)

1 antonov_as@radar-mms.com, 2 kapylov_el@radar-mms.com, 3 kochetov_av@radar-mms.com, 4 hvostova_ea@radar-mms.com

Постановка проблемы. Использование S-диапазона дает существенное преимущество в радиолокации, заключающееся в малом поглощении радиоволн в атмосфере. Однако для достижения высокого углового разрешения в данном диапазоне необходимо применять антенны с большой апертурой, что противоречит требованию компактности. Кроме того, задача повышения разрешающей способности по дальности с использованием сверхкоротких импульсов предъявляет жесткие требования к широкополосности антенной системы.

Цель. Исследовать возможность поляризационного обужения диаграммы направленности малоэлементной цифровой антенной решетки S-диапазона, возбуждаемой сверхкороткими импульсами.

Результаты. Разработан и исследован экспериментальный образец шестиэлементной кольцевой антенной решетки. Приведены частотные и временные характеристики одиночного излучателя, демонстрирующие возможность использования антенной решетки в полосе рабочих частот 18%, что позволяет работать с импульсами длительностью порядка 2 нс и обеспечивает разрешение по дальности около 30 см. Экспериментально продемонстрирован принцип поляризационного обужения диаграммы направленности, позволяющий сформировать разностную диаграмму с шириной главного лепестка по уровню половинной мощности 2° против 36° в режиме обзора. Эффективность метода подтверждена в ходе натурного эксперимента по пеленгации реального объекта со сложной и нерегулярной эффективной поверхностью рассеяния.

Практическая значимость. Результаты работы могут быть использованы при создании перспективных компактных радиолокационных систем S-диапазона. Предложенный метод позволяет достичь кардинального улучшения углового разрешения без увеличения геометрических размеров антенны, сохраняя при этом широкую полосу пропускания, необходимую для работы со сверхкороткими импульсами.

Антонов А.С., Капылов Е.Л., Кочетов А.В., Хвостова Е.А. Поляризационное обужение диаграммы направленности малоэлементной антенной решетки S-диапазона, возбуждаемой сверхкороткими импульсами // Антенны. 2026. № 1. С. 15–24. DOI: https://doi.org/10.18127/j03209601-202601-02

1. Мищенко С.Е., Шацкий В.В., Винник Л.В. Метод синтеза линейной виртуальной антенной решетки с угловым сверхразрешением // СВЧ-техника и телекоммуникационные технологии. 2021. № 3. С. 106–107.
2. Калинин В.И., Чапурский В.В., Черепенин В.А. Сверхразрешение в системах радиолокации и радиоголографии на основе MIMO антенных решеток с рециркуляцией сигналов // Радиотехника и электроника. 2021. Т. 66. № 6. С. 614–624.
3. Костромицкий С.М., Давыденко И.Н., Дятко А.А. Методы сверхразрешения по угловым координатам с использованием адаптивных антенных решеток // Базис. 2021. № 1 (9). С. 39–46.
4. Пархоменко Н.Г. Поляризационно-независимое разделение многолучевого электромагнитного поля методом неквадратичной регуляции // Электромагнитные волны и электронные системы. 2011. Т. 16. № 7. С. 16–23.
5. Мищенко Е.Н., Мищенко С.Е., Шацкий Н.В. Средняя диаграмма направленности и способ снижения среднего уровня боковых лепестков цифровой антенной решетки // Журнал радиоэлектроники. 2021. № 5.
6. Задорожный В.В. Способ построения масштабируемой системы цифрового диаграммообразования для цифровых антенных решеток // T-Comm: Телекоммуникации и транспорт. 2023. Т. 17. № 12. С. 22–28.
7. Доржиев Б.Ч., Самбуева С.Р., Очиров О.Н. Радиозондирование лесных сред // Сб. материалов Всеросс. (национальной) научно-практич. конф., посвященной Дню Российской науки «Актуальные вопросы развития аграрного сектора экономики Байкальского региона». Улан-Удэ: Бурятская государственная сельскохозяйственная академия имени В.Р. Филиппова. 2021. С. 86–90.
8. Широкова Е.А. Применение хаотических радиоимпульсов в современной радиолокации // Труды международного симпозиума «Надежность и качество». 2022. Т. 2. С. 100–102.
9. Li W., Xue W., Li Y. et al. Wideband single-fed circularly polarized stacked patch antenna with L-shaped stub // ACES Journal. 2022. V. 37. № 12. P. 1240–1248.
10. Liang C.-F., Lyu Y.-P., Chen D., Cheng C.-H. Wideband circularly polarized stacked patch antenna based on TM11 and TM10 // IEEE Transactions on Antennas and Propagation. 2022. V. 70. № 4. P. 2459–2467.
11. Ardekani M.H.M., Pashangeh S. A wideband high-gain millimeter-wave antenna array with inverted-feed stacked patch design and single-port compact corporate feed network // IEEE Access. 2025. V. 13. P. 171916–171925.
12. Васин А.А., Манаенков Е.В., Пономарев Л.И., Терехин О.В. Двухдиапазонная совмещенная фазированная антенная решетка L/S-диапазона // Антенны. 2022. № 5. С. 70–83.
13. Jang D., Lee J.-Y., Choo H. Design of a stacked dual-patch antenna with 3D printed thick quasi-air substrates and a cavity wall for wideband applications // Applied Science. 2024. V. 14. № 1571. P. 1–9.