ЖУРНАЛ РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ. eISSN 1684-1719. 2026. №1
Текст статьи (pdf)
DOI: https://doi.org/10.30898/1684-1719.2026.1.15
УДК: 621.396.96, 621.396.67
СНИЖЕНИЕ УРОВНЯ ПИКОВОГО БОКОВОГО ЛЕПЕСТКА
МНОЖИТЕЛЯ НАПРАВЛЕННОСТИ РЕГУЛЯРНОЙ MIMO АНТЕННОЙ
РЕШЕТКИ СМЕЩЕНИЕМ ПОЛОЖЕНИЯ ЕЕ РЕАЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ
А.О. Подкопаев, В.В. Артюшенко, М.А. Степанов, В.С. Соколов
Новосибирский государственный технический университет,
630073, Новосибирск, пр-т К. Маркса, 20
Статья поступила в редакцию 30 октября 2025 г.
Аннотация. В работе предложен и обоснован метод уменьшения пикового уровня бокового лепестка регулярных MIMO антенных решеток. Метод основан на отклонении положения реальных передающих и приемных элементов решетки на случайную величину вдоль двух ортогональных декартовых координат на плоскости. Это позволяет разрушать дифракционные максимумы в множителе решетки, которые и определяют уровень пикового бокового лепестка. Показано, что даже небольшие отклонения с равновероятным распределением в диапазоне одной рабочей длины волны позволяют уменьшить уровень пикового бокового лепестка более, чем на 3 дБ. При этом практически не изменяется как ширина главного луча множителя решетки, так и средний уровень боковых лепестков. Отмечено, что при увеличении диапазона отклонения координат больше, чем на две рабочие длины волны, в конфигурации решетки преобладает случайный компонент. Это ограничивает достижимую величину снижения уровня пикового бокового лепестка.
Ключевые слова: антенная решетка, MIMO РЛС, диаграмма направленности, множитель решетки, уровень боковых лепестков, математическое моделирование.
Автор для переписки: Подкопаев Артемий Олегович, podkopaev@corp.nstu.ru
Литература
1. Bergin J., Guerci J. R. MIMO radar: theory and application. – Artech House, 2018.
2. Fortunati S. et al. Massive MIMO radar for target detection //IEEE Transactions on Signal Processing. – 2020. – Т. 68. – С. 859-871.
3. Черняк В. С. Многопозиционные радиолокационные системы на основе MIMO РЛС //Успехи современной радиоэлектроники. – 2012. – №. 8. – С. 29-47.
4. Li J., Stoica P. MIMO Radar Signal Processing. – 2009. https://doi.org/10.1002/9780470391488
5. Grove R. L. MIMO radar Systems and Algorithms-Imperfections and Calibration. – 2022.
6. Fishler E. et al. MIMO radar: An idea whose time has come //Proceedings of the 2004 IEEE Radar Conference (IEEE Cat. No. 04CH37509). – IEEE, 2004. – С. 71-78. https://doi.org/10.1109/NRC.2004.1316398
7. Bliss D. W., Forsythe K. W. Multiple-input multiple-output (MIMO) radar and imaging: Degrees of freedom and resolution //The Thrity-Seventh Asilomar Conference on Signals, Systems & Computers, 2003. – IEEE, 2003. – Т. 1. – С. 54-59. https://doi.org/10.1109/ACSSC.2003.1291865
8. Alland S. W. et al. Virtual radar configuration for 2D array : пат. 9869762 США. – 2018.
9. Chen Z. K. et al. Sparse antenna array design for MIMO radar using multiobjective differential evolution //International Journal of Antennas and Propagation. – 2016. – Т. 2016. – №. 1. – С. 1747843. https://doi.org/10.1155/2016/1747843
10. Skolnik M. I. Radar Handbook 3ed. – McGraw Hill, 2008
11. Ширман Я. Д. и др. Радиоэлектронные системы: основы построения и теория. Справочник //Радиотехника. – 2007. – Т. 512.
12. Podkopayev A. O. et al. The Simulation Model of the MIMO Radar Antenna Array //2023 IEEE XVI International Scientific and Technical Conference Actual Problems of Electronic Instrument Engineering (APEIE). – IEEE, 2023. – С. 580-585. https://doi.org/10.1109/APEIE59731.2023.10347624
13. Stepanov M. A. et al. MIMO Antenna Array With a Randomized Arrangement of Elements Providing Specified Directional Properties //IEEE Antennas and Wireless Propagation Letters. – 2025. https://doi.org/10.1109/LAWP.2025.3585276
14. Karasev A. S., Stepanov M. A. Effect of linear antenna array thinning on its directional pattern parameters //2022 IEEE 23rd International Conference of Young Professionals in Electron Devices and Materials (EDM). – IEEE, 2022. – С. 97-100. https://doi.org/10.1109/EDM55285.2022.9855099
15. Официальный сайт Федеральной комиссии связи США (FCC). URL: https://fcc.report/FCC-ID/ (дата обращения: 27.10.2025)
17. Lin C.-H., Distributed subarray antennas for multifunction phased-array radar // M.S. thesis, Naval Postgraduate Sch., Monterey, CA, USA, 2003.
18. Feng B., Jenn D. C. Two-Way Pattern Grating Lobe Control forDistributed Digital Subarray Antennas // IEEE Transactions on Antennas and Propagation, Vol. 63, No. 10, October 2015, pp. 4375-4383.
19. Feng B. and Jenn D. C. Grating lobe suppression for distributed digital subarrays using virtual filling // IEEE Antennas Wireless Propag. Lett., vol. 12, 2013, pp. 1323–1326.
20. Chen W., Xu X., Wen S., and Cao Z. Super-resolution direction finding with far-separated subarrays using virtual array elements // IET Radar Sonar Navigat., vol. 5, no. 8, 2011, pp. 824–834.
21. Krivosheev Y. V., Shishlov A. V., Denisenko V. V. Grating Lobe Suppression in Aperiodic Phased Array Antennas Composed of Periodic Subarrays with Large Element Spacing // IEEE Antennas and Propagation Magazine, Vol. 57, No. 1, February 2015, pp.76-85.
22. Korn G. A., Korn T. M. Mathematical handbook for scientists and engineers: definitions, theorems, and formulas for reference and review. – Courier Corporation, 2000.
23. Левин Б. Р. Теоретические основы статистической радиотехники. Т. 1 – Москва : Советское радио, 1966. – 728 с.
24. Левин Б. Р. Теоретические основы статистической радиотехники. Т. 2 – Москва : Советское радио, 1968. – 504 с.
Для цитирования:
Подкопаев А.О., Артюшенко В.В., Степанов М.А., Соколов В.С. Снижение уровня бокового лепестка множителя направленности регулярной MIMO антенной решетки смещением положения ее реальных элементов. // Журнал радиоэлектроники. – 2026. – №. 1. https://doi.org/10.30898/1684-1719.2026.1.15