Kotelnikov Institute of Radio Engineering and Electronics of RAS Русский Sign in Submit a paper
Journal of Radio Electronics Online scientific journal · eISSN 1684-1719
2025, № 7 · RADIO ENGINEERING

The principle of construction of digital antenna arrays with spatial compensation of natural radio interference

I.M. Oroshchuk1, A.N. Suchkov1, V.A. Kuterin1

1 Pacific Higher Naval college named after S.O. Makarov, Vladivostok, Russia
Full text DOI: 10.30898/1684-1719.2025.7.6 UDC 519.876.5 EDN HMBJAB

Abstract

The article analyzes the spatial correlation properties of the scalar electromagnetic field of ionospheric and surface wave radio signals and natural radio interference in the decameter range, obtained on the basis of experimental studies. Based on the analysis, a method for spatial compensation of natural radio interference has been developed, which determines the principle of synthesizing the aperture of antenna systems. Estimates of noise immunity for radio engineering detection systems, built on the basis of the developed method, providing increased sensitivity of the RTS at a given antenna orientation and noise immunity of radio reception, are presented.

  • digital antenna array
  • noise immunity
  • natural radio interference
  • spatial correlation properties of radio signals and radio interference
  • compensation of natural radio interference
Аннотация (на русском)

Концепция построения цифровых антенных решеток с пространственной компенсацией естественных радиопомех

В статье проведен анализ пространственно-корреляционных свойств скалярного электромагнитного поля радиосигналов ионосферных и поверхностных волн и естественных радиопомех декаметрового диапазона, полученных на основе экспериментальных исследований. На основе проведенного анализа разработан метод пространственной компенсации естественных радиопомех, определяющий концепцию построения цифровых антенных решеток (ЦАР) декаметрового (ДКМ) диапазона. Приведены оценки помехоустойчивости для радиотехнических систем (РТС) обнаружения декаметрового диапазона, построенных на основе разработанного метода, обеспечивающих повышенную чувствительность РТС при заданных направленности антенны и помехоустойчивости приема радиосигналов.

For citation

Oroshchuk I.M., Suchkov A.N., Kuterin V.A. The principle of construction of digital antenna arrays with spatial compensation of natural radio interference // Journal of Radio Electronics. – 2025. – No. 7. https://doi.org/10.30898/1684-1719.2025.7.6

References

  1. Воробьев Н.В., Грязнов В.А. Многочастотные антенные решетки и их применение в радиотехнических системах Москва: ТЕХНОСФЕРА, 2024. - 204 с.
  2. Воскресенский Д.И. Устройства СВЧ и антенны. Проектирование фазированных антенных решеток. - М: Радиотехника, 2012. - 744 с.
  3. Григорьев Л.Н. Цифровое формирование диаграммы направленности в фазированных антенных решетках. Москва, Радиотехника, 2010.
  4. Кузьмин С.З. Цифровая радиолокация. Введение в теорию. - Киев: Издательство КВIЦ, 2000. - 428
  5. Слюсар В. И. Цифровое формирование луча в системах связи: Будущее рождается сегодня / В. И. Слюсар // Электроника: Наука, Технология, Бизнес. - 2001. - № 1. - С. 6-12.
  6. Y. Tang, B. Jiang, T. Zhou and T. Mao. Multi-resolution composite array based radar with adaptive beamforming. IET International Radar Conference 2015, 14-16 Oct. 2015, pp. 1-4.
  7. L.C. Stange, C. Metz, E. Lissel and A.F. Jacob. Multiplicatively processed antenna arrays for DBF radar applications. IEE Proceedings - Microwaves, Antennas and Propagation, 2002. Volume 149, Issue 2, pp. 106-112.
  8. Легкий Н.М., Михеев Н.В. Выбор расположения излучателей в неэквидистантной антенной решетке. Российский технологический журнал. 2020;8(6):54-62. https://doi.org/10.32362/2500-316X-2020-8-6-54-62
  9. Bevelacqua P.J. Antenna arrays: performance limits and geometry optimization. - Arizona State University, 2008. - 156 p.
  10. Фабрицио Джузеппе А. Высокочастотный загоризонтный радар: основополагающие принципы, обработка сигналов и практическое применение. Москва, Техносфера, 2018. 936 с.
  11. Орощук И.М., Сучков А.Н., Василенко А.М. Пространственно-корреляционных метод обработки сигналов в неэквидистантных цифровых антенных решетках. XVII Международная конференция "Цифровая обработка сигналов и их применение" Российское НТОРЭС им. А.С. Попова "Обработка сигналов в радиотехнических системах". Москва. 2015. С.385-389.
  12. Сучков А.Н., Орощук И.М., Соловьев М.В., Мельник С.Л. Метод компенсации поля естественных радиопомех в цифровых антенных решетках с нелинейной обработкой сигналов. с. 2020. №1(47), Т.2. С.157-162. Режим доступа: http://morintex.ru/wp-content/files_mf/1616402275журнал147т.22020ТРУДЫМГУим.им.адм.Г.И.НевельскогоиТОВВМУим.С.О.Макарова.pdf.
  13. Оценочно-корреляционная обработка сигналов и компенсация помех / Ю.Г. Сосулин, В.В. Костров, Ю.Н. Паршин. - Москва: Радиотехника, 2014. - 626
  14. Левин Б.Р. Теоретические основы статистической радиотехники. Москва, Сов. Радио, 1968.
  15. Dolgikh V.N., Oroshchuk I.M., Prishchepa M.N. Probabilistic Characteristics of Signal Detection by a Spatial Correlation Filter. Acoustical Physics. 2007(53); 2:190-196. New York (in Engl.).
  16. Орощук И.М., Сучков А.Н., Жариков-Горский В.А. Методы синтеза цифровых антенных решеток декаметрового диапазона с пространственно-корреляционным методом обработки сигналов. Владивосток, ТОВВМУ. 2019. 188 с.
  17. Тихонов В.И. Статистическая радиотехника. Москва, Радио и связь, 1982.
  18. Орощук И.М., Сучков А.Н., Кадочников М.М. Статистическая модель высоконаправленной цифровой антенной решетки с пространственно-корреляционным методом обработки сигналов. Журнал радиоэлектроники [электронный журнал]. 2023. № 12. Режим доступа: https://doi.org/10.30898/1684-1719.2023.12.1.