Ю.Е. Калинин1, Б.К. Крохмаль2, А.В. Останков3

1-3 ФГБОУ ВО «Воронежский государственный технический университет» (г. Воронеж, Россия)

1 kalinin48@mail.ru; 2 krohmalbk@mail.ru; 3 avostankov@mail.ru

Постановка проблемы. К формированию секторной диаграммы направленности (ДН) антенны в ряде случаев предъявляются жесткие требования по неравномерности в рабочем секторе, крутизне скатов и уровню боковых лепестков. Классические методы синтеза линейных антенных решеток (АР) не учитывают реальную направленность элементов, а данные об оптимальных амплитудно-фазовых распределениях (АФР) для качественных секторных ДН практически отсутствуют.

Цель. Получить квазиоптимальные АФР методом параметрической оптимизации для формирования линейной эквидистантной АР секторных ДН улучшенного качества, включая разработку минимизируемой целевой функции, предполагающей углозависимое взвешивание среднеквадратического отклонения.

Результаты. Проведена параметрическая оптимизация 8-элементной линейной АР, в результате которой синтезирован набор квазиоптимальных АФР, обеспечивающих формирование секторных ДН (60°) с улучшенными показателями. Установлены зависимости между профилем интервальной весовой функции, используемой в целевой функции, и ключевыми показателями секторной ДН, что дает возможность целенаправленно корректировать степень неравномерности вершины сектора, уровень бокового излучения и крутизну скатов. Показано, что перспективным является переход к криволинейному профилю весовой функции, оптимизируемому под требования к секторной ДН как в рабочем секторе, так и в зоне подавления излучения.

Практическая значимость. Углозависимое взвешивание среднеквадратического отклонения обеспечивает формирование секторных ДН с улучшенными параметрами, в том числе при учете реальной направленности элементов АР.

Калинин Ю.Е., Крохмаль Б.К., Останков А.В. Синтез секторной диаграммы направленности антенной решетки // Радиотехника. 2026. Т. 90. № 7. С. 24-28. DOI: https://doi.org/10.18127/j00338486-202607-04

1. Зелкин Е.Г., Соколов В.Г. Методы синтеза антенн: Фазированные антенные решетки и антенны с непрерывным раскрывом. М.: Советское радио. 1980. 296 с.
2. Вендик О.Г. Синтез линейки излучателей с немеханическим качанием луча // Известия вузов. Сер. Радиотехника. 1960. Т. 3. № 1. C. 77-86.
3. Бахрах Л.Д., Кременецкий С.Д. Синтез излучающих систем (теория и методы расчета). М.: Советское радио. 1974. 232 с.
4. Bird T. Fundamentals of aperture antennas and arrays. New York: John Wiley & Sons. 2016. 449 p.
5. Митрохин В.Н., Пропастин А.А. Синтез излучающей системы, формирующей секторную диаграмму направленности с минимизацией эффекта Гиббса // Радиооптика. 2016. № 6. С. 1–13.
6. Ostankov A., Nechaev A., Dachian S., et al. Synthesizing the sector directional pattern with improved quality indicators // 2022 ELEKTRO. 2022. P. 1–5.
7. Останков А.В., Нечаев А.С., Дашян С.Ю. Синтез фазированной антенной решетки с секторной диаграммой направленности // Вестник Воронежского государственного технического университета. 2021. Т. 17. № 3. С. 78–84.
8. Ostankov A., San K.M., Chernoyarov O., Pergamenchtchikov S. Potentially achievable levels of lateral radiation of an equal-amplitude nonuniformly-filled array // Proceedings of the 13th International Conference on Measurement. 2021. P. 216–219.
9. Chernoyarov O.V., Salnikova A.V., Kirpicheva I.A., Ostankov A.V. A simple method for increasing the equal-amplitude non-uniform linear thinned array directivity // 2019 5th International Conference on Frontiers of Signal Processing. 2019. P. 117–120.
10. Останков А.В., Ковалевская В.В. Формирование секторной диаграммы направленности линейной антенной решетки методом параметрической оптимизации // Вестник Воронежского государственного технического университета. 2025. Т. 21. № 3. С. 113–120.