Двухлучевая многозеркальная бортовая антенна спутниковой связи диапазона 20/30 ГГц с перенацеливаемым контурным лучом изменяемой формы

И. Л. Виленко; Ю. В. Кривошеев; А. В. Шишлов; И. В. Ём; М. С. Ом; С. Х. Юн

Двухлучевая многозеркальная бортовая антенна спутниковой связи диапазона 20/30 ГГц с перенацеливаемым контурным лучом изменяемой формы

И. Л. Виленко¹, Ю. В. Кривошеев², А. В. Шишлов³, И. В. Ём⁴, М. С. Ом⁵, С. Х. Юн⁶

научная статья Страницы: 51-59

¹ ст. науч. сотрудник, ПАО «Радиофизика» (Москва)
² к.т.н., ст. науч. сотрудник, ПАО «Радиофизика» (Москва); преподаватель кафедры «Радиофизика и тех-ническая кибернетика», Московский физико-технический институт (государственный университет) (г. Долгопрудный)
³ к.т.н., начальник отдела, ПАО «Радиофизика» (Москва); зам. зав. кафедрой «Радиофизика и техническая кибернетика», Московский физико-технический институт (государственный университет) (г. Долгопрудный)
⁴ Ph.D., начальник сектора, Исследовательский институт электроники и телекоммуникаций (ETRI) (Республика Корея)
^5,6 Ph.D., вед. инженер-исследователь, Исследовательский институт электроники и телекоммуникаций (ETRI) (Рес-публика Корея)

Ключевые слова: многолучевая антенна двухзеркальная антенна спутниковая антенна контурный луч перенацеливаемый луч луч изменяемой формы контурная диаграмма направленности сменный контррефлектор зона обслуживания коэффициент эффективности покрытия зоны обслуживания диапазон частот 20/30 ГГц

Аннотация

Разработана концепция зеркальной двухлучевой антенны геостационарного спутникового ретранслятора К/Ка-диапазонов (20/30 ГГц), в которой один из лучей постоянно направлен на территорию Корейского полуострова, а второй, путем замены контррефлектора, устанавливается в одно из четырех положений и принимает соответствующую контурную форму для обслуживания четырех регионов Юго-Восточной Азии. Предложена и оптимизирована компоновка антенны, методами гео-метрической оптики и физической оптики синтезированы положения и профили контррефлекторов, формирующие заданные контурные лучи антенны, приведена оценка эффективности полученного решения.

Для цитирования

Виленко И.Л., Кривошеев Ю.В., Шишлов А.В., Ём И.В., Ом М.С., Юн С.Х. Двухлучевая многозеркальная бортовая антенна спутниковой связи диапазона 20/30 ГГц с перенацеливаемым контурным лучом изменяемой формы // Антенны. 2016. № 10. С. 51–59.

Список источников

Бахрах Л.Д. Многозеркальные антенные системы // Труды НИИ-17. 1953. Вып. III (30). С. 12-23.
Adatia N., Ramanujam P., Tun S. Multicoverage shaped reflector antenna designs // 1989 IEEE Int. Antennas Propagat. Symp. Dig. 1989. V. 27. P. 1182-1186.
Ramanujam P., Adatia N.A., Crone G. Geometrical optics shaping of large dual offset reflectors for contoured beam radiation // Antennas and Propagation Society International Symposium. AP-S Digest. 1989. V. 2, P. 914-917.
Zhou H. Contoured beam design by subreflector shaping only // 1995 IEEE Int. Antennas Propagat. Symp. Dig. 1995. V. 33. P. 1194-1196.
Viskum H., Sorensen S.B., Pontoppidan K. A dual reflector system with a reconformable subreflector // 1998 IEEE Int. Antennas Propagat. Symp. Dig. 1998. V. 36. P. 840-843.
Bergmann J.R., PalmaPereira L.C. Shaped subreflector for offset Gregorian reflector antenna with a paraboloidal main reflector // 1998 IEEE Int. Antennas Propagat.Symp. Dig. 1998. V. 36. P. 828-831.
PalmaPereira L.C., Bergmann J.R. Radiation pattern control by subreflector shaping // 2002 IEEE Int. Antennas Propagat. Symp. Dig. 2002. V. 40. P. 674-677.
Schreider L., Lafond J-C., Lepeltier P., Depeyre S., Brossier J., Voisin P. Ku-band mechanically reconfigurable antennas // 3rd ESA Workshop on Advanced Flexible Telecom Payloads, ESA/ESTEC Noordwijk, 2016, The Netherlands. P. 1-8.
Скобелев С.П., Виленко И.Л., Сусеров Ю.А., Тоболев А.К., Шишлов А.В. Комбинированный подход к анализу осесимметричных рупорных антенн //Радиотехника. 2007. № 4. С. 82-90.
Реутов А.С., Шишлов А.В. Особенности поэтапного синтеза рефлекторов зеркальных антенн с контурными диаграммами направленности при использовании сплайнового представления поверхности зеркала // Электромагнитные волны и электронные системы. 2003. Т. 8. № 2. С. 4-14.
Кинбер Б.Е., Азюкин А.В., Виленко И.Л., Шишлов А.В. Численные расчеты диаграмм зеркальных антенн. Метод Филона: преимущества и границы применимости / В сборнике «Вопросы дифракции и распространения волн». М: МФТИ. 1991. С. 5-15.
Бомштейн Ю.А., Виленко И.Л., Шитиков А.М., Шишлов А.В. Пакет прикладных программ для расчета диаграмм направленности одно- и двухзеркальных антенн, в том числе антенн с многолучевыми и контурными диаграммами направленности // Труды III Международной науч.-техн. конф. «Антенно-фидерные устройства, системы и средства радиосвязи», Воронеж, 1997. С. 220-231.
Shor N.Z. Minimization methods for non-differentiable functions. N.Y.: Springer-Verlag. 1985.
Ben-Tal A., Teboulle. M. 1989: A smooth technique for nondifferentiable optimization problems // In: ed. S. Dolecki . Optimization, Proceedings of the Fifth French-German Conference, Castel-Novel 1988. Lecture Notes in Mathematics. № 1405. P. 1-11.
Шубов А.Г., Шишлов А.В. Эффективность антенных устройств с контурными диаграммами направленности // Электромагнитные волны и электронные системы. 1997. Т. 2. № 1. С. 54-57.
Шишлов А.В. Зеркальные антенны с контурными диаграммами направленности: эффективность и предельные возможности // Радиотехника. 2006. № 4. С. 45-50.
Шишлов А.В. Теория и проектирование зеркальных антенн для радиосистем с контурными зонами обслуживания // Радиотехника. 2007. № 4. С. 39-49.
Виленко И.Л., Кривошеев Ю.В., Шишлов А.В. Гибридные зеркальные антенны с облучающими активными фазированными решетками // Антенны. 2011. № 10 (173). С. 22-42.
Shishlov A.V., Vilenko I.L., Krivosheev Yu.V. Active Array Fed Reflector Antennas. Practical Relations and Efficiency // Proc. 6th European Conf. on Antennas and Propagation, Prague, March 2012. P. 2362-2366.
Shishlov A.V., Vilenko I.L., Krivosheev Y.V. Asymptotic theory, design and efficiency of array-fed reflector antennas // Proc. 2013 IEEE Int. Symp. on Phased Array Systems and Technology, Boston-Waltham, MA, October 15-18, 2013. P. 320-327.
Ersoy L. Gain-Area Product of an Aperture // AP-S Int. Symp. Dig., June 1984. P. 185-188.
Rao S., Shafai L., Sharma S. Handbook of Reflector Antennas and Feed Systems. V. 3, Applications of Reflectors. Boston, London: Artech House. 2013.
Мельничук В.И., Шишлов А.В. Эффективность антенн с контурными диаграммами направленности. Двумерная задача // Радиотехника. 2014. № 1. С. 79-87.

[1] Бахрах Л.Д. Многозеркальные антенные системы // Труды НИИ-17. 1953. Вып. III (30). С. 12-23.

[2] Adatia N., Ramanujam P., Tun S. Multicoverage shaped reflector antenna designs // 1989 IEEE Int. Antennas Propagat. Symp. Dig. 1989. V. 27. P. 1182-1186.

[3] Ramanujam P., Adatia N.A., Crone G. Geometrical optics shaping of large dual offset reflectors for contoured beam radiation // Antennas and Propagation Society International Symposium. AP-S Digest. 1989. V. 2, P. 914-917.

[4] Zhou H. Contoured beam design by subreflector shaping only // 1995 IEEE Int. Antennas Propagat. Symp. Dig. 1995. V. 33. P. 1194-1196.

[5] Viskum H., Sorensen S.B., Pontoppidan K. A dual reflector system with a reconformable subreflector // 1998 IEEE Int. Antennas Propagat. Symp. Dig. 1998. V. 36. P. 840-843.

[6] Bergmann J.R., PalmaPereira L.C. Shaped subreflector for offset Gregorian reflector antenna with a paraboloidal main reflector // 1998 IEEE Int. Antennas Propagat.Symp. Dig. 1998. V. 36. P. 828-831.

[7] PalmaPereira L.C., Bergmann J.R. Radiation pattern control by subreflector shaping // 2002 IEEE Int. Antennas Propagat. Symp. Dig. 2002. V. 40. P. 674-677.

[8] Schreider L., Lafond J-C., Lepeltier P., Depeyre S., Brossier J., Voisin P. Ku-band mechanically reconfigurable antennas // 3rd ESA Workshop on Advanced Flexible Telecom Payloads, ESA/ESTEC Noordwijk, 2016, The Netherlands. P. 1-8.

[9] Скобелев С.П., Виленко И.Л., Сусеров Ю.А., Тоболев А.К., Шишлов А.В. Комбинированный подход к анализу осесимметричных рупорных антенн //Радиотехника. 2007. № 4. С. 82-90.

[10] Реутов А.С., Шишлов А.В. Особенности поэтапного синтеза рефлекторов зеркальных антенн с контурными диаграммами направленности при использовании сплайнового представления поверхности зеркала // Электромагнитные волны и электронные системы. 2003. Т. 8. № 2. С. 4-14.

[11] Кинбер Б.Е., Азюкин А.В., Виленко И.Л., Шишлов А.В. Численные расчеты диаграмм зеркальных антенн. Метод Филона: преимущества и границы применимости / В сборнике «Вопросы дифракции и распространения волн». М: МФТИ. 1991. С. 5-15.

[12] Бомштейн Ю.А., Виленко И.Л., Шитиков А.М., Шишлов А.В. Пакет прикладных программ для расчета диаграмм направленности одно- и двухзеркальных антенн, в том числе антенн с многолучевыми и контурными диаграммами направленности // Труды III Международной науч.-техн. конф. «Антенно-фидерные устройства, системы и средства радиосвязи», Воронеж, 1997. С. 220-231.

[13] Shor N.Z. Minimization methods for non-differentiable functions. N.Y.: Springer-Verlag. 1985.

[14] Ben-Tal A., Teboulle. M. 1989: A smooth technique for nondifferentiable optimization problems // In: ed. S. Dolecki . Optimization, Proceedings of the Fifth French-German Conference, Castel-Novel 1988. Lecture Notes in Mathematics. № 1405. P. 1-11.

[15] Шубов А.Г., Шишлов А.В. Эффективность антенных устройств с контурными диаграммами направленности // Электромагнитные волны и электронные системы. 1997. Т. 2. № 1. С. 54-57.

[16] Шишлов А.В. Зеркальные антенны с контурными диаграммами направленности: эффективность и предельные возможности // Радиотехника. 2006. № 4. С. 45-50.

[17] Шишлов А.В. Теория и проектирование зеркальных антенн для радиосистем с контурными зонами обслуживания // Радиотехника. 2007. № 4. С. 39-49.

[18] Виленко И.Л., Кривошеев Ю.В., Шишлов А.В. Гибридные зеркальные антенны с облучающими активными фазированными решетками // Антенны. 2011. № 10 (173). С. 22-42.

[19] Shishlov A.V., Vilenko I.L., Krivosheev Yu.V. Active Array Fed Reflector Antennas. Practical Relations and Efficiency // Proc. 6th European Conf. on Antennas and Propagation, Prague, March 2012. P. 2362-2366.

[20] Shishlov A.V., Vilenko I.L., Krivosheev Y.V. Asymptotic theory, design and efficiency of array-fed reflector antennas // Proc. 2013 IEEE Int. Symp. on Phased Array Systems and Technology, Boston-Waltham, MA, October 15-18, 2013. P. 320-327.

[21] Ersoy L. Gain-Area Product of an Aperture // AP-S Int. Symp. Dig., June 1984. P. 185-188.

[22] Rao S., Shafai L., Sharma S. Handbook of Reflector Antennas and Feed Systems. V. 3, Applications of Reflectors. Boston, London: Artech House. 2013.

[23] Мельничук В.И., Шишлов А.В. Эффективность антенн с контурными диаграммами направленности. Двумерная задача // Радиотехника. 2014. № 1. С. 79-87.

Аннотация

Для цитирования

Похожие статьи