Многоэлементная полосковая антенная решетка для абонентских терминалов систем спутниковой связи
- 1,2,3 АО «Самарское инновационное предприятие радиосистем» (г. Самара, Россия)
Аннотация
Постановка проблемы. В настоящее время в системах спутниковой связи широко используются зеркальные антенны различных конструкций. К основным недостаткам зеркальных антенн относятся значительные габаритные размеры и достаточно большой уровень боковых лепестков диаграммы направленности (ДН). В связи с этим, актуальной задачей является исследование и разработка новых принципиальных решений антенн систем спутниковой связи, а именно фазированных антенных решеток (ФАР), в том числе и активных, обладающих лучшими электрическими и массогабаритными характеристиками.
Цель. Выполнить теоретическое и экспериментальное исследования характеристик многоэлементной полосковой антенной решетки для в абонентских терминалов систем спутниковой связи.
Результаты. В ходе проведенного электродинамического моделирования разработана модель многоэлементной полосковой антенной решетки, включающей в себя излучающую часть на основе двухдиапазонных антенных элементов, систему согласования-симметрирования и диэлектрический слой. Показано, что большинство боковых лепестков ДН данной многоэлементной полосковой антенной решетки расположены в двух взаимно ортогональных плоскостях в то время, как у зеркальных антенн боковые лепестки ДН расположены вокруг главного лепестка ДН, что приводит к уменьшению вероятности работы системы спутниковой связи на боковых лепестках. Установлено, что диэлектрический слой позволяет улучшить согласование антенны и расширить ее рабочий частотный диапазон (3400…3900 МГц и 5725…6225 МГц).
Практическая значимость. Представленные результаты подтверждают перспективность дальнейших исследований по созданию новых технических решений антенн для абонентских терминалов спутниковых систем связи.
- Поступила
- 05.05.2025
- Одобрена
- 12.05.2025
- Принята
- 28.05.2025
Для цитирования
Копылов Д.А., Минкин М.А., Нещерет А.М. Многоэлементная полосковая антенная решетка для абонентских терминалов систем спутниковой связи // Радиотехника. 2025. Т. 89. № 6. С. 170-178. DOI: https://doi.org/10.18127/j00338486-202506-18
Список источников
- Алешин В.С., Титовец П.А., Сухорукова И.Ю., Анисимов М.А., Догаев С.Г. Исследование возможностей сетей спутниковой связи на базе высокоэллиптических околоземных орбит для решения задач народного хозяйства России // Отчет о НИР. № 2/2020-Б от 09.01.2020. М.: Изд-во МТУСИ. 2020.
- Дементьев А.Н., Клюев Д.С., Неганов В.А., Соколова Ю.В. Сингулярные и гиперсингулярные интегральные уравнения в теории зеркальных и полосковых антенн. М: Радиотехника. 2013. 2016 с.
- Ртищева Н.Г., Скопинцева Л.М. Развитие многолучевых антенн в российских системах спутниковой связи // Актуальные проблемы авиации и космонавтики. 2017. Т. 1. С. 466-468.
- Сомов А.М., Титовец П.А. Земные станции спутниковой связи с незамкнутым экраном на рефлекторе однозеркальной антенной системы // Труды Научно-исследовательского института радио. 2017. № 4. С. 23-29.
- Летунов А.А., Белоусов О.А., Колмыков Р.Ю., Колмыкова А.С., Курносов Р.Ю. Синтез гибридной зеркальной антенны для систем наземной спутниковой связи // Вопросы современной науки и практики. Университет им. В.И. Вернадского. 2015. № 4(58). С. 107-113.
- Безгин А.А., Савочкин А.А. Двухчастотная печатная антенна для морских терминалов связи спутниковой системы Argos-3 // Электроника и микроэлектроника СВЧ. 2015. Т. 1. С. 270-273.
- Шепов В.Н., Владимиров В.М., Марков В.В. Щелевые полосковые антенны с круговой поляризацией для малоэлементной антенной решетки высокоточного приемника сигналов глобальных навигационных спутниковых систем // Радиотехника и электроника. 2017. Т. 62 № 7. С. 662-671.
- Парнес М.Д. Всенаправленная антенна спутниковой связи системы «Гонец» // Электроника и микроэлектроника СВЧ. 2015. Т. 1. С. 288-291.
- Бучельников А.В., Черненко А.В. Квадрифилярная активная антенна для приема сигналов спутниковых систем GPS/ГЛО-НАСС // Техника радиосвязи. 2022. № 3(54). С. 54-61.
- Алешин В.С. Оценка реализуемости активной фазированной антенной решётки терминала системы спутниковой связи «ЭКСПРЕСС-РВ» // T-Comm: Телекоммуникации и транспорт. 2021. Т. 15. № 8. С. 13-21.
- Бузов А.Л., Минкин М.А., Морозов К.Ю., Нещерет А.М., Обшитиков А.И. Цифровая антенная решетка на базе программируемых логических интегральных схем для сетей подвижной радиосвязи // Радиотехника. 2024. Т. 88. № 6. С. 23-30. DOI: https://doi.org/10.18127/j00338486-202406-04.
- Waterhouse R.B. Stacked patches using high and low dielectric constant material combinations // IEEE Trans. Antennas Propagat. Dec. 1999. V. 47. № 12. Р. 1767-1771.
- Waterhouse R.B. Design of probe-fed stacked patches // IEEE Trans. Antennas Propagat. 1999. V. 47. № 12. Р. 1780-1784.
- Аверина Л.И., Смусева К.В., Усков Г.К. Проектирование антенных решеток для систем massive MIMO СВЧ-диапазона // Инфокоммуникационные и радиоэлектронные технологии. 2024. Т. 7. № 3. С. 485-500.
- Усков Г.К., Смусева К.В., Очилова С.А. и др. Широкополосная двухполяризационная stacke патч антенна // Сб. научн. трудов Междунар. науч.-тех. конф. «Радиолокация, навигация, связь» РЛНС’2023 (г. Воронеж, 18-20 апр. 2023 г.). 2023. Т. 4. С. 335-340.
