УДК 681.785.552
Концепция формирования диаграммы
направленности фазовых антенных решеток на основе применения голограммных
дифракционных решеток
З.
С. Гибалина, В. А. Фадеев
Казанский
национальный исследовательский технический университет
им. А.Н. Туполева, Казань 420111, ул. Карла Маркса 10
Статья поступила в
редакцию 22 ноября 2017 г.
Аннотация. Данная исследовательская работа
является частью дискуссии о возможности формирования диаграммы направленности
на основе оптических принципов. В течение долгого времени наиболее популярным
способом формирования диаграммы направленности в фазированных антенных решетках
был фазированный сдвиг с использованием аналоговых компонентов. Этот тип
фазовращателей имеет несколько недостатков, таких как относительно низкая
производительность (скорость) и электромагнитные помехи. Эти недостатки
теоретически могут быть решены с помощью внедрения фотонных технологий.
Перспектива голограммной дифракционной решетки была описана еще в 1980-х годах,
эта область нанотехнологий была значительно развита в предыдущие годы, и теперь
мы можем обсудить ее в контексте фазированных антенных решеток. Основная идея
содержит возможности данной дифракционной решетки для хранения информации,
которая может использоваться для хранения фазовых распределений. Теоретически
этот подход может повысить производительность и уменьшить количество элементов
в конструкции. Реализация данной нанотехнологии может быть полезна для
ограниченного по размерам оборудования, такого как, например, микроспутники.
Основная цель данной статьи - представить основные преимущества и недостатки
представленной концепции. Основные моменты для предполагаемого моделирования
также описаны в данной работе.
Ключевые слова: оптические телекоммуникации, фазовые
антенные решетки, дифракционные решетки.
Abstract.
This
research work is the part of discussion about possibility of the beamforming on
the base of optical principles. For a long time the most popular way of the
beamforming in phased antenna arrays was a phased shift using analog components.
This type of phase shifters has several disadvantages such as relatively low
performance and electromagnetic interference. These disadvantages can
theoretically be resolved by the implementation of photonic technologies. Works
in this branch of research typically describe possibilities of using solutions
based on Fiber Grating Prism that is the one of the most promising ways to
replace analog phased shifters. However, other possibilities should be also
observed. Perspective of diffraction grating were described even in 1980’s, this
field of nanotechnologies was significantly developed during previous years and
now we can discuss it in the context of phased antenna arrays. The main idea
contains possibilities of diffraction grating for information storage that can
be used for storage of phase distributions. Theoretically, this approach can
increase the performance and decrease the number of elements in construction.
Implementation of this nanotechnology may be useful for strictly limited
equipment such as e.g. micro satellites. The main goal of this paper is to show
the main advantages and disadvantages of represented concept. The main points
for modeling are also described in this work.
Key words: optical communication, phased antenna arrays,
diffraction gratings.
Ссылка на статью:
З. С. Гибалина, В. А. Фадеев. Концепция формирования диаграммы
направленности фазовых антенных решеток на основе применения голограммных
дифракционных решеток. Журнал радиоэлектроники
[электронный журнал]. 2017. №12. Режим доступа: http://jre.cplire.ru/jre/dec17/2/text.pdf