Бибарсов Марат Рашидович – кандидат технических наук (1999), доцент (2007), старший преподаватель кафедры радиосвязи; доцент кафедры радиотехнических и оптоэлектронных комплексов
пр. Тихорецкий, д. 3, Санкт-Петербург, 194064
Marat R. Bibarsov, Cand. Sci. (Eng.) (1999), Associate Professor (2007), Senior Lecturer of the Radio Communications Department; Associate Professor of the Department of Radio-engineering and Fiber-optic Complexes
Бибарсова Гульнара Шихмуратовна – кандидат педагогических наук (2006), доцент кафедры военнополитической работы в войсках (силах)
пр. Тихорецкий, д. 3, Санкт-Петербург, 194064
Gulnara Sh. Bibarsova, Cand. Sci. (Pedagogical) (2006), Associate Professor of the Department of MilitaryPolitical Work in the Troops (forces)
3, Tikhoretsky Ave., St Petersburg 194064
Габриэльян Дмитрий Давидович – доктор технических наук (1997), профессор (2000), заместитель начальника
ул. Нансена, д. 130, Ростов-на-Дону, 344038
Dmitry D. Gabrielyan, Dr Sci. (Eng.) (1997), Professor (2000), Deputy Head of the Scientific and Technical Complex
130, Nansen St., Rostov-on-Don 344038
Дворников Сергей Викторович – доктор технических наук (2009), профессор (2014) кафедры радиосвязи; профессор кафедры радиотехнических и оптоэлектронных комплексов
пр. Тихорецкий, д. 3, Санкт-Петербург, 194064
Sergey V. Dvornikov, Dr Sci. (Eng.) (2009), Professor (2014) of the Radio Communication Department; Professor of the Department of Radio-engineering and Fiber-optic Complexes
3, Tikhoretsky Ave., St Petersburg 194064
Федоров Данил Сергеевич – магистр по направлению "Инфокоммуникационные технологии и системы связи" (2013, Южный федеральный университет), аспирант
ул. Нансена, д. 130, Ростов-на-Дону, 344038
Danil S. Fedorov, Graduated from the Southern Federal University, Master's degree in "Infocommunication technologies and communication systems" (2013), postgraduate student
130, Nansen St., Rostov-on-Don 344038
Введение. В настоящее время на космических аппаратах различного назначения широко применяются фазированные антенные решетки (ФАР) больших геометрических размеров. Конструкция ФАР предполагает развертывание ее секций в космическом пространстве для формирования плоскости излучающего раскрыва. Однако при развертывании такой конструкции могут возникать локально-плоские нарушения излучающего раскрыва, что приводит в свою очередь к искажению исходного амплитудно-фазового распределения (АФР) при правильном развертывании антенны. В результате изменяется форма диаграммы направленности (ДН), в частности смещается ее главный максимум и увеличивается уровень боковых лепестков. В этих условиях для обеспечения формирования ДН с заданными параметрами необходимо корректировать АФР в ФАР.
Цель работы. Разработка метода, позволяющего при известных параметрах нарушений геометрии излучающего раскрыва корректировать АФР в ФАР.
Материалы и методы. Метод основан на условии минимизации среднеквадратического отклонения формируемой после коррекции ДН от исходной ДН в отсутствие нарушений раскрыва. Основой метода является формирование переопределенной системы линейных алгебраических уравнений (СЛАУ), связывающей параметры нарушений геометрии с искажениями ДН. Каждое из уравнений СЛАУ соответствует определенному угловому направлению в пространстве, в котором накладывается условие совпадения исходной и корректируемой ДН.
Результаты. Предложен метод коррекции АФР при наличии локально-плоских нарушений излучающего раскрыва ФАР. Проведено исследование на основе численного моделирования взаимосвязи параметров нарушений и характеристик направленности. Приведены основные соотношения и результаты численного моделирования, в частности амплитудные распределения, а также сечения формируемых ДН и разности нормированных ДН при наличии погрешностей развертывания полотна ФАР без коррекции и с коррекцией АФР.
Заключение. Полученные результаты показывают, что при отсутствии коррекции АФР в раскрыве ФАР не обеспечивается формирование ДН с заданными параметрами. В частности, наблюдается смещение главного максимума ДН и изменение характера огибающей боковых лепестков. В то же время выполнение коррекции АФР позволяет сохранить ДН практически без изменения.
Introduction. Phased antenna arrays (PAA) of large geometric dimensions find wide application in various spacecraft systems. The PAA design assumes the deployment of its sections in outer space to form a plane of the radiating aperture. However, when implementing such a design, locally flat violations of the radiating aperture may occur. In turn, this may lead to distortion of the original amplitude and phase distribution (APD) under the correct antenna deployment. As a result, the shape of the radiation pattern (RP) changes, in particular, its main maximum shifts and the level of side lobes increases. Under these conditions, in order to ensure the formation of a pattern with the given parameters, it is necessary to correct the APD in a PAA.
Aim. To develop a method for correcting the APD in a PAA under the known parameters of violations in the radiating aperture geometry.
Materials and methods. The method is based on the condition of minimizing the root-mean-square deviation of the RP formed after correction from the original RP in the absence of aperture violations. The basis of the method is the formation of a redefined system of linear algebraic equations (SLAE) connecting the parameters of geometry violations with RP distortions. Each of the SLAE equations corresponds to a certain angular direction in space, in which the condition of coincidence of the original and corrected RP is imposed.
Results. A method for correcting the APD in the presence of locally flat violations of the PAA radiating aperture is proposed. Numerical simulation of the relationship between the parameters of violations and the directional characteristics was carried out. The main relations and results of numerical simulation are presented, in particular, the amplitude distributions, as well as the cross sections of the formed RP and the difference of the normalized RP in the presence of errors in the deployment of the PAA web both without and with APD correction.
Conclusion. The results obtained show that, in the absence of APD correction in the PAA aperture, the formation of RP with the given parameters cannot be ensured. In particular, there is a shift of the main maximum of the RP and a change in the nature of the envelope of the side lobes. At the same time, APD correction makes it possible to maintain the RP practically unchanged.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.