ЖУРНАЛ РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ. eISSN 1684-1719. 2025. №10

УДК: 621.391, 621.396

Радиоголография на основе MIMO антенных систем
с пространственной рециркуляцией сигналов

В.И. Калинин¹, В.В. Чапурский²

¹ Фрязинский филиал ИРЭ им. В.А. Котельникова РАН,
141120, Московская область, г. Фрязино, пл. академика Введенского, д.1, Россия

²Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана
105005, Москва, 2-я Бауманская ул., д. 5, стр. 1

Статья поступила в редакцию 22 июля 2025 г.

Аннотация. Рассмотрена система радиоголографии на основе MIMO антенных решеток с переизлучением и рециркуляцией многочастотных сигналов в кольце пространственной обратной связи. Построена обобщенная функция неопределенности (ОФН) по пространственным координатам для ансамбля многочастотных ортогональных сигналов с учетом парциальных коэффициентов передачи колец обратной связи. Исследованы характеристики пространственного разрешения в системе радиоголографии с MIMO антенными решетками в CВЧ-диапазоне радиоволн. Приводятся результаты расчета и сравнения двумерных сечений ОФН при наличии и отсутствии рециркуляции зондирующих сигналов. Показана возможность значительного повышения пространственного разрешения в системе радиоголографии на основе MIMO антенных решеток с рециркуляцией многочастотных сигналов в замкнутом кольце, содержащем отражающий объект.

Ключевые слова: MIMO радиоголография, антенная решетка, функция неопределенности, рециркуляция сигналов, пространственное разрешение.

Финансирование: Работа выполнена в рамках государственного задания ИРЭ им. В.А. Котельникова РАН № 075-01110-25-01.

Автор для переписки: Калинин Валерий Иванович, val.kalinin@mail.ru

Литература

1. Pon C. Y. IEEE Transactions on Antennas and Propagation. – March 1964. – No.2. – P. 176 – 180.

2. Malyuskin O. & Fusco V. Antenna Terminals based on Ultra-Compact Retrodirective Antenna Arrays. // Microwaves, Antennas and Propagation Journal. – 2017. – 11(15). – pp. 2185 – 2193.

3. Fusco V., Buchanan N. Developments in retrodirective array technology. // IET Microw. Antennas Propagat. – 2013. – vol. 7. – no. 2. – pp. 131 – 140.

4. Miyamoto R.Y. and Itoh T. Retro-directive arrays for wireless communications. // IEEE Microw. Mag. – 2002. – vol. 3. – no. 1. – pp. 71 – 79.

5. Li Y., Jandhyala V. Design of retrodirective antenna arrays for short-range wireless power transmission. // IEEE Trans. Antenn. Propag. – 2012. – 60(1). – pp. 206 –211. https://doi.org/10.1109/TAR2011.2167897

6. Быстров Р.П., Кузмичев В.Е. Шумовые РЛС с гребенчатыми фильтрами в устройстве обработки сигналов. // Успехи современной радиоэлектроники. –2015. – вып. 8. – С. 47 – 54.

7. Калинин В.И., Чапурский В.В., Черепенин В.А. Радиоголография высокого разрешения на основе многоэлементных антенных решеток с пространственной рециркуляцией сигналов. // VII Всеросс. Микроволновая конф. – 25 – 27 ноября 2020. – Москва. – доклады. – стр.139 – 149. https://doi.10.1109/RMC50626.2020.9312268

8. Чапурский В.В., Калинин В.И., Бугаев А.С., Разевиг В.В. Метод рециркуляции сигналов в задаче наблюдения точечного объекта над металлической поверхностью. // Журнал технической физики. – 2019. – том 89. – вып. 8. – с. 1265 – 1270. https://doi.10.21883/JTF.2019.08.47901.272-1

9. Skolnik M.I. and King D.D. Self-phasing array antennas. // IEEE Trans. Antennas Propag. – Feb. 1964. – Vol. AP-12. – pp. 142 – 149.

10. Чапурский В. В., Слукин Г. П. Прикладные задачи теории MIMO систем радиолокации и радиоголографии. // Под ред. Слукин Г. П., Чапурский В. В. – М. : Изд–во МГТУ им. Н. Э. Баумана. – 2024, – 275 с. : – ISBN 978-5-7038-6393-0. https://press.bmstu.ru/catalog/item/8333/

11. Калинин В.И., Чапурский В.В, Черепенин В.А. Сверхразрешение в системах радиолокации и радиоголографии на основе MIMO антенных решеток с рециркуляцией сигналов. // Радиотехника и электроника. – 2021. – том 66.– № 6. – с. 614 – 624. https://doi.10.31857/S0033849421060139

12. Bendat Julius S., Piersol Allan G. Engineering Applications of Correlation and Spectral Analysis. // Wiley Interscience Publication. New York. – 1980. (Пер. с англ. Бендат Дж., Пирсол А. Применения корреляционного и спектрального анализа. – М.: Мир. – 1983).

Для цитирования:

Калинин В.И., Чапурский В.В. Радиоголография на основе MIMO антенных систем с пространственной рециркуляцией сигналов. // Журнал радиоэлектроники. – 2025. – №. 10. https://doi.org/10.30898/1684-1719.2025.10.10