Многолучевые антенны для систем радиолокации и связи

 

А. В. Шишлов ^1,2 , Б. А. Левитан ^1,2,3, С.А. Топчиев ¹, В. Р. Анпилогов⁴, В. В. Денисенко ^1,3

¹ПАО «Радиофизики», 125363, г. Москва, ул. Героев Панфиловцев, д. 10

  ² Московский физико-технический институт (141701, Московская облаcть, г. Долгопрудный, Институтский пер., д. 9

³ Московский авиационный институт (125993, г. Москва, A-80, ГСП-3, Волоколамское шоссе, д. 4

 ⁴ ЗАО «ВИСАТ-ТЕЛ» (123182, Москва, ул. Щукинская, д.6, корп.3

 

Статья поступила в редакцию 2 июля 2018 г., после доработки – 20 июля 2018 г.

 

Аннотация. В обзоре изложены современное состояние и тенденции развития многолучевых антенн (МЛА) для систем радиолокации, связи, радиомониторинга и других радиосистем. Рассмотрены принципы построения, особенности и области применения различных видов МЛА, приведены примеры МЛА в виде наборов однолучевых антенн, МЛА на основе зеркальных и линзовых антенн, антенных решеток (АР), а также активных фазированных антенных решеток (АФАР) и гибридных зеркальных антенн (ГЗА).

Ключевые слова: многолучевая антенна (МЛА), зеркальная многолучевая антенна, линзовая многолучевая антенна, многолучевая активная фазированная антенная решетка, многолучевая гибридная зеркальная антенна.

Abstract. In this survey the state-of-the-art and trends of multibeam antenna (MBA) for radar and communication systems are considered. Architectures, principal features and applications of various MBAs are introduced and accompanied by practical examples. MBAs as assemblies of single-beam antennas are widely used in base stations of cellular communication. Though the antenna assemblies are bulky, their beams can be individually directed and optimized. Reflector MBAs have high directivity and are simple. Key points of reflector MBAs are limited field of view and low overlapping level of neighbor beams. State-of-the-art dual-reflector single-feed-per-beam (SFB) MBAs with one-dimensional sights of view have over one hundred beams in one plane. MBAs with two-dimensional sights of view have up to several dozen beams in cross-section. Good overlapping of beams is achieved by grouping several SFB reflector (or lens) MBAs with alternated beams. The other way of providing good overlapping is generating beams from single aperture by multiple-feed-per-beam (MFB). Antenna arrays with Rotman lens beamformers can have hundreds of fixed or frequency scanned beams. These MBAs have low losses, are simple, and compact. In active arrays, losses in beamformers do not decrease significantly antenna electrical performances. For this reason, compact printed microstrip beamformers or even integrated circuit (IC) beamformers having reach beamforming capabilities can be used in active arrays despite valuable losses. Active electronically scanned arrays (AESA) are capable to form several independent scanning beams. AESAs with digital beamforming are capable to form hundreds or thousands independent beams due to advanced digital ICs.

Keywords: multibeam antenna (MBA), multibeam reflector antenna, multibeam lens antenna, multibeam phased array antenna, multibeam array-fed reflector antenna.

 

Для цитирования:

А. В. Шишлов, Б. А. Левитан, С. А. Топчиев, В. Р. Анпилогов, В. В. Денисенко. Многолучевые антенны для систем радиолокации и связи. Журнал радиоэлектроники [электронный журнал]. 2018. № 7. Режим доступа: http://jre.cplire.ru/jre/jul18/6/text.pdf

DOI 10.30898/1684-1719.2018.7.6