ЖУРНАЛ РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ. ISSN 1689-1719. 2020. 3
Оглавление выпуска

Текст статьи (pdf)
English page

 

DOI 10.30898/1684-1719.2020.3.12

 УДК 621.396.67

 

ОСОБЕННОСТИ ДИНАМИЧЕСКИХ ДИАГРАММ  НАПРАВЛЕННОСТИ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ФАЗИРОВАННЫХ АНТЕННЫХ РЕШЕТОК

 

Д. С. Клыгач, М. Г Вахитов, А. Б. Хашимов

Южно-Уральский государственный университет  (национальный исследовательский университет), 454080, г. Челябинск, пр. Ленина, 76

 

Статья поступила в редакцию 3 марта 2020 г.

 

Аннотация. В статье рассмотрены вопросы организации равномерной программы сканирования в дуговых фазированных антенных решетках, последовательное переключение которых образует полный сектор азимутальных направлений. Приведен метод компенсации углового интервала, возникающего вследствие неравенства целого количества направлений отношению углового интервала между излучателями к требуемому шагу сканирования. Разработана математическая модель антенной решетки в строгой электродинамической формулировке, с помощью которой определены особенности поля излучения для формирования динамической диаграммы направленности. Предложена методика диагностики неисправных элементов антенной решетки с использование эталонных динамических диаграмм направленности, измеряемых в ближней зоне.

Ключевые слова: динамическая диаграмма направленности, интегральные уравнения, синтез дискретных фазовых распределений, диагностика неисправных элементов.

Abstract. Methods for operating an uniform scanning in cylindrical phased arrays are in the focus of the paper. Sequential switching of arc arrays as a part of cylindrical array forms a complete sector azimuth directions. It is shown that there is an inequality of the integer number of directions and the ratio between the radiators to a given scan step. Such an inequality leads to the appearance of an undesirable angular interval that is not equal to the scan step. Therefore, such an interval must be compensated for continued uniform scanning. For this, a block of several arc arrays is proposed, the dimension of which fully compensates for the cycle of undesirable intervals. The definition of dynamic pattern of a cylindrical phased array is given. A mathematical model of cylindrical phased array based on rigorous electromagnetic principles has been developed. The use of nontrivial asymptotic correspondence of two-dimensional and three-dimensional electromagnetic problems leads to system of integral equations. We consider the case of E-polarization. The mathematical model makes it possible to consider the features of the dynamic patterns near the phased array. For the diagnosis of faulty elements, a reference dynamic pattern is used. A method is proposed for comparing the measured dynamic pattern with reference one that provides high detection efficiency even with random measurement error.

Key words: dynamic pattern, integral equations, synthesis of discrete phase distributions, diagnosis of defective elements. 

Литература

1. Хансен Р.С. Фазированные антенные решетки. 2-е изд. – М.: Техносфера, 2012. – 560 с.

2. Грибанов А.Н., Гаврилова С.Е., Дорофеев А.Е., Мосейчук Г.Ф., Алексеев О.С. Метод измерения динамических диаграмм направленности пассивных и активных фазированных антенных решеток. // Вестник Концерна ВКО «Алмаз-Антей». 2016. № 4. С.32-40. URL http://www.almaz-antey.ru/upload/iblock/636/636691e004d900694b75e093bf505409.pdf

3. Гаврилова С.Е., Грибанов А.Н., Мосейчук Г.Ф., Синани А.И. Особенности реконструкции возбуждения в раскрыве плоской многоэлементной фазированной антенной решетки с использованием динамических диаграмм направленности. // Вестник Концерна ВКО «Алмаз-Антей». 2017. № 4. С.32-39. URL http://www.almaz-antey.ru/upload/iblock/22e/22ec38a5149c204115d2ca42e24eb0a2.pdf

4. Khashimov A.B., Klygach D.S., Vakhitov M.GDynamic patterns technique for circular phased array diagnostics. // Proceedings of the 2019 21st International Conference on Electromagnetics in Advanced Applications, ICEAA 2019. article No. 8879410. P. 1372-1376. DOI 10.1109/ICEAA.2019.887941.

5. Voitovich N.I., Khashimov A.B. On the Correspondence of Asymptotic Solutions to 2D and 3D Problems in Antenna Engineering. // Journal of Communications Technology and Electronics. 2010. Vol. 55. No. 12. P. 1374–1379.  DOI: 10.1134/S1064226910120077.

6. Григорьев А.Д. Методы вычислительной электродинамики. – М.: Физматлит, 2013. – 432 с.

7. Дмитриев В.И., Захаров Е.В. Интегральные уравнения в краевых задачах электродинамики. – М.: Издательство Московского университета, 1987. – 167 с.

8. Rodriguez J.A., Fernandez-Delgado A.M., Bregains J., Iglesias R., Barro S., Ares F. A comparison among several techniques for finding defective elements in antenna arrays. // The Second European Conference on Antennas and Propagation, EuCAP 2007, 1-8 Nov. 2007. DOI: 10.1049/ic.2007.1141.

9. Optimization Toolbox User’s Guide [online]. The MathWorks, Inc. URL https://www.mathworks.com/

 

Для цитирования:

Клыгач Д.С., Вахитов М.Г., Хашимов А.Б. Особенности динамических диаграмм направленности цилиндрических фазированных антенных решеток. Журнал радиоэлектроники [электронный журнал]. 2020. №3. Режим доступа: http://jre.cplire.ru/jre/mar20/12/text.pdf.  DOI 10.30898/1684-1719.2020.3.12