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 Optoelectronic Complexes
3, Tikhoretsky Ave., St Petersburg 194064
Введение. В настоящее время одной из проблем при эксплуатации антенн для различных радиоэлектронных систем является учет влияния отказов фазовращателей (ФВ) на характеристики фазированных антенных решеток, в частности волноводно-щелевой фазированной антенной решетки (ВЩФАР). Анализ публикаций показывает, что ситуации выхода из строя указанных элементов рассмотрены не в полной мере и исследования в этом направлении носят весьма ограниченный характер.
Цель работы. Исследование характеристик ВЩФАР при отказах ФВ, когда их фаза принимает значение, равное нулю, вместо требуемого значения.
Материалы и методы. При исследовании влияния отказов на характеристики ВЩФАР использовались методы статистического моделирования. Расчеты проводились на ЭВМ с помощью пакета прикладной математики Mathcad 15.
Результаты. В ходе исследования предложен алгоритм статистического моделирования влияния отказов на характеристики ВЩФАР. Приведено соотношение, связывающее диаграмму направленности с объемом статистической выборки и количеством ФВ, вышедших из строя. Исследовались неисправности излучателей от 5 до 35 из 50 элементов, найдены диапазоны изменения следующих характеристик: среднеквадратическое отклонение – от 0.064 до 0.18; относительные значения: ширина диаграммы направленности – от 8 до 18 %; уровень боковых лепестков – от 13 до 59 %; мощность излучения – от 0.9 до 0.3.
Заключение. Результаты исследований могут быть обобщены и использованы в радиоэлектронных системах с антенными решетками на этапе их разработки. Следующим направлением работы автор считает исследование влияния отказов ФВ с установлением фаз случайным образом и случайными значениями, а также варианта выхода из строя ФВ, при котором мощность не проходит в излучатель. Другим важным направлением является компенсация искажений в результате отказов антенных элементов.
Introduction. Currently, the impact of phase shifter (PS) failures on the characteristics of phased antenna arrays, slotted waveguide array antenna (SWAA) in particular, represents a significant problem. A review of publications shows that insufficient attention has been paid to PS failures.
Aim. To investigate the characteristics of a SWAA in the event of PS failures, when their phase takes a value equal to zero instead of the required value.
Materials and methods. The methods of statistical modeling methods were used to study the impact of failures on SWA characteristics. Calculations were carried using the Mathcad 15 software package.
Results. An algorithm for statistical modeling of the impact of PS failures on SWAA characteristics is proposed. A relationship that connects the radiation pattern with the volume of the statistical sample and the number of failed PSs is given. The malfunctions of emitters from 5 to 35 out of 50 elements were studied. Changes in the following characteristics were obtained: standard deviation – from 0.064 to 0.18, radiation pattern width – from 8 to 18 %, the level of side lobes – from 13 to 59 %, radiation power – from 0.9 to 0.3.
Conclusion. The results obtained can be used in radio-electronic systems with antenna arrays at the stage of their development. Future work will address PS failures with phases being established randomly and with random values, as well as the case of PS failures where power does not pass into the emitter. Another important direction concerns compensation of distortions resulting from failures of antenna elements.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.