Моделирование зависимости диаграммы направленности цифровой активной фазированной антенной решетки от основных дестабилизирующих факторов
- 1 АО «Научно-исследовательский институт современных телекоммуникационных технологий» (г. Смоленск, Россия)
Аннотация
Постановка проблемы. На сегодняшний день в составе космических аппаратов и беспилотных летательных аппаратов при решении задач радиосвязи и радиолокации активно используются цифровые активные фазированные антенные решетки (ЦАФАР), базирующиеся на принципе функционирования с использованием цифрового диаграммообразования. При этом в целях радиолокации ЦАФАР позволяет воспринять всю информацию, содержащуюся в структуре пространственно-временных электромагнитных полей в раскрыве решетки, и практически без потерь трансформировать ее в данные о наличии и параметрах объектов, обеспечивая глубокую компенсацию широкополосных помеховых сигналов, что в сочетании с расширением динамического диапазона при накоплении в процессе пространственно-временной обработки приводит к высокой помехозащищенности радиолокационных станций. Для решения задач связи ЦАФАР дает возможность формировать одновременно несколько лучей, что позволяет параллельно обслуживать сразу несколько районов и динамически изменять пропускную способность в каналах за счет вариации парциальной мощности.
Цель. Определить корреляцию между диаграммой направленности ЦАФАР и параметрами алгоритмов цифровой обработки сигналов.
Результаты. Получены количественные оценки и графические зависимости коэффициента направленного действия от числа разрядов аналого-цифрового преобразователя и отношения сигнал/шум, уровня боковых лепестков от отношения сигнал/шум, диаграммы направленности антенны с разреженной апертурой решетки.
Практическая значимость. Представленные результаты, зависимости и количественные оценки могут быть использованы разработчиками антенно-фидерных систем при их проектировании на современной элементной базе в интересах применения в составе космических аппаратов, беспилотных летательных аппаратов при решении задач радиосвязи, ретрансляции информации, радиолокации, радиоэлектронного противодействия.
- Поступила
- 20.03.2023
- Одобрена
- 03.04.2023
- Принята
- 26.05.2023
Для цитирования
Пантенков Д.Г. Моделирование зависимости диаграммы направленности цифровой активной фазированной антенной решетки от основных дестабилизирующих факторов // Антенны. 2023. № 3. С. 13–25. DOI: https://doi.org/10.18127/j03209601-202303-02
Список источников
- Григорьев Л.Н. Цифровое формирование диаграммы направленности в фазированных антенных решетках. М.: Радиотехника. 2010.
- Евстропов Г.А., Иммореев И.Я. Цифровые методы формирования диаграмм направленности приёмных антенных решеток // Проблемы антенной техники. М.: Радио и связь. 1989.
- Активные фазированные антенные решетки / Под ред. Д.И. Воскресенского и А.И. Канащенкова. М.: Радиотехника. 2004.
- Слюсар В.И. Цифровые антенные решетки: будущее радиолокации // Электроника: НТБ. 2001. № 3. С. 42–46.
- Пантенков Д.Г., Литвиненко В.П., Гусаков Н.В. Математическое, численное и электродинамическое моделирование активных фазированных антенных решеток // Вестник Воронежского государственного технического университета. 2012. Т. 8. № 10-2. С. 86–90.
- Антенны и устройства СВЧ. Проектирование фазированных антенных решеток. Учеб. пособие / Под ред. Д.И. Воскресенского. М.: Радио и связь. 1994.
- Сергиенко А.Б. Цифровая обработка сигналов. СПб: Питер. 2002.
- Шмачилин П.А. Построение цифровых антенных решеток для современных радиоэлектронных систем // Антенны. 2011. № 3. С. 36–46.
- Пантенков Д.Г., Гусаков Н.В. Компьютерное моделирование активной фазированной антенной решетки // Космическая техника и технологии. 2013. № 1. С. 32–38.
- Слюсар В.И. Схемотехника цифрового диаграммообразования. Модульные решения // Электроника: НТБ. 2002. № 1. С. 46–52.
- Шмачилин П.А. Характеристики направленности антенных решеток при цифровой обработке сигнала на несущей // Антенны. 2011. № 3. С. 47–56.
- Пантенков Д.Г., Григоренко Н.С. Принципы построения аппаратуры контроля амплитудных и фазовых характеристик приемопередающей активной фазированной антенной решетки // Общероссийский научно-технический журнал «Полет». 2020. № 10. С. 20–29.
- Вендик О.Г., Парнес М.Д. Антенны с электрическим сканированием. М.: Сайнс-Пресс. 2002. С. 227–243.
- Пантенков Д.Г. Алгоритм регистрации узкополосных радиосигналов с оценкой уровня шума в канале связи // Космонавтика и ракетостроение. 2012. № 3 (68). С. 144–148.
- Шмачилин П.А. Характеристики направленности ЦАФАР // Сб. материалов конференции «Инновации в авиации и космонавтике – 2011». М.: МАИ. 2011.
- Шмачилин П.А. Бортовая ЦАР с обработкой сигнала на высокой частоте // Информационно-измерительные и управляющие системы. 2009. Т. 7. № 8. С. 90–93.
- Пантенков Д.Г. Технические аспекты создания радиотехнических систем информационно-командного сопряжения для комплексов с беспилотными летательными аппаратами // Антенны. 2021. № 1. С. 11–29. DOI: 10.18127/j03209601202101-02.
- Слюсар В. Цифровое формирование луча в системах связи: будущее рождается сегодня // Электроника: НТБ. 2001. № 1. С. 6–12.