А. В. Богословский1, Д. Н. Борисов2, C. Н. Разиньков3
1, 3 ВУНЦ ВВС «ВВА им. проф. Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина» (г. Воронеж, Россия)
2 Воронежский государственный университет (г. Воронеж, Россия)

1 bogosandrej@yandex.ru, 2 borisov@sc.vsu.ru, 3 razinkovsergey@rambler.ru

Постановка проблемы. Совершенствование информационно-телекоммуникационных технологий предполагает изыскание способов повышения пространственно-частотной избирательности передачи-приема сигналов за счет установления параметров конструкций антенных систем с заданными формами диаграмм направленности. Линейные антенные решетки с рационально выбранными межэлементными расстояниями и комплексными амплитудами токов в раскрывах характеризуются высокими коэффициентами направленного действия, претерпевающими малые изменения при формировании провалов диаграмм направленности. Кольцевые антенные решетки с равномерным размещением элементов на окружностях позволяют выполнять сканирование пространства при сохранении высоких коэффициентов направленного действия в пределах 360°. По результатам обзора способов синтеза антенных решеток установлены закономерности уменьшения коэффициентов направленного действия при подавлении средних уровней боковых лепестков диаграмм направленности. Для сокращения потерь усиления сигналов в процессе передачи-приема при формировании провалов в диаграммах направленности требуется обосновать критерий и решить задачу определения конструктивных параметров при избирательном контроле огибающих боковых лепестков на множестве угловых положений.

Цель. Рассмотреть и обосновать процедуру синтеза антенных решеток с уровнями диаграмм направленности, фиксированными на множестве угловых положений, а также исследовать закономерности трансформации направленных свойств при изменении числа антенных элементов и электрических размеров раскрывов.

Результаты. Обоснован критерий и с применением метода неопределенных множителей Лагранжа выполнено решение задачи синтеза антенных решеток с диаграммами направленности, фиксированными на множестве значений углов в областях боковых лепестков. Исследованы взаимосвязи амплитудно-фазового распределения токов антенных элементов с показателями пространственно-частотной избирательности и конструктивными параметрами решеток. Найдены значения средних уровней боковых лепестков диаграмм направленности и коэффициентов направленного действия антенных решеток при фиксации диаграмм направленности в заданных направлениях. Определены возможности улучшения направленных свойств приемоизлучающих структур при изменениях числа и угловых координат точек контроля диаграмм направленности.

Практическая значимость. Разработанная процедура параметрического синтеза способствует совершенствованию методических основ проектирования и разработки эффективных технологий построения антенных решеток, подлежащих применению в информационно-телекоммуникационных системах. Результаты синтеза приемоизлучающих структур выступают исходными данными для определения параметров конструкций распределительных схем, устройств формирования диаграмм направленности и согласования с антенно-фидерными трактами. На основе многократного решения задачи параметрического синтеза становится возможной оптимизация конфигурации антенной решетки с сокращением числа элементов в интересах миниатюризации радиоэлектронных средств.

Богословский А.В., Борисов Д.Н., Разиньков C.Н. Параметрический синтез антенных решеток при избирательном контроле диаграмм направленности // Антенны. 2026. № 2. С. 5–16. DOI: https://doi.org/10.18127/j03209601-202602-01

1. Артемов М.Л., Борисов В.И., Маковий В.А. и др. Автоматизированные системы управления, радиосвязи и радиоэлектронной борьбы. Основы теории и принципы построения / Под ред. М.Л. Артемова. М.: Радиотехника. 2021.
2. Елисеев А.В., Погорельцев В.А., Строцев А.А. и др. Теоретические основы телекоммуникационных радиотехнических систем и устройств / Под ред. А.А. Косогора. М.: ФИЗМАТЛИТ. 2023.
3. Касьянов А.О. Микрополосковые устройства пространственной, частотной и поляризационной селекции и трансформации на основе печатных антенных решеток. Методы проектирования и области применения. Ростов-на-Дону, Таганрог: Изд-во ЮФУ. 2021.
4. Габриэльян Д.Д., Звездина М.Ю., Касьянов А.О. и др. Антенны, СВЧ-устройства и их технологии / Под ред. А.А. Косогора. М.: ФИЗМАТЛИТ. 2023.
5. Неганов В.А., Табаков Д.П., Яровой Г.П. Современная теория и практические применения антенн / Под ред. В.А. Неганова. М.: Радиотехника. 2009.
6. Белозеров Ю.В., Климов А.И. Кольцевые антенные решетки с дискретно-коммутационным сканированием диаграммы направленности в азимутальной плоскости // Вестник Воронежского института МВД России. 2022. № 3. С. 124–134.
7. Кашин В.А. Методы фазового синтеза антенных решеток // Зарубежная радиоэлектроника. Успехи современной радиоэлектроники. 1997. № 1. С. 47–60.
8. Богословский А.В., Разиньков С.Н. Синтез кольцевых антенных решеток с максимальными коэффициентами направленного действия и нулями диаграмм направленности // Антенны. 2011. № 5. С. 26–29.
9. Литвинов А.В., Мищенко С.Е., Шелкоплясов С.А. Метод амплитудно-фазового синтеза антенной решетки при заданных ограничениях на огибающую боковых лепестков // Журнал радиоэлектроники. 2018. № 8. С. 1–16 [Электронный ресурс] / URL: http://jre.cplire.ru/jre/aug18/8/text.pdf (дата обращения: 20.10.2025).
10. Бахтин В.И., Иванишко И.А., Лебедев А.В. и др. Метод неопределенных множителей Лагранжа. Минск: Изд-во БГУ. 2012.