Крячко Александр Федотович - доктор технических наук (2005), профессор (2008), заведующий кафедрой радиосвязи радиотехнических и оптоэлектронных комплексов.
ул. Большая Морская, д. 67, Санкт-Петербург, 190000
Alexander F. Kryachko - Dr Sci. (Eng.) (2005), Professor (2008), Head of the Department of Radioengineering and Optoelectronic Complexes of the Saint Petersburg State University of Aerospace Instrumentation.
67, Bolshaya Morskaya St., St Petersburg 190000
Гладкий Николай Александрович - кандидат технических наук (2018), доцент кафедры радиотехнических и оптоэлектронных комплексов.
ул. Большая Морская, д. 67, Санкт-Петербург, 190000
Nikolay A. Gladky - Cand. Sci. (Eng.) (2018), Associate Professor of the Department of Radio-engineering and Optoelectronic Complexes of the Saint Petersburg State University of Aerospace Instrumentation.
67, Bolshaya Morskaya St., St Petersburg, 190000
Бибарсов Марат Рашидович - кандидат технических наук (1999), доцент (2007), старший преподаватель кафедры радиосвязи Военной академии связи, доцент кафедры радиотехнических и оптоэлектронных комплексов ГУАП.
пр. Тихорецкий, д. 3, Санкт-Петербург, 194064
Marat R. Bibarsov - Cand. Sci. (Eng.) (1999), Associate Professor (2007), Senior Lecturer of the Radio Communications Department of the Military Telecommunications Academy, Associate Professor of the Department of Radio-engineering and Optoelectronic Complexes of the Saint Petersburg State University of Aerospace Instrumentation.
3, Tikhoretsky Ave., St Petersburg 194064
Аюков Борис Алексеевич - кандидат технических наук (2016), доцент кафедры радиотехнических и оптоэлектронных комплексов.
ул. Большая Морская, д. 67, Санкт-Петербург, 190000
Boris A. Ayukov - Cand. Sci. (Eng.) (2016), Associate Professor of the Department of Radio-engineering and Optoelectronic Complexes of the Saint Petersburg State University of Aerospace Instrumentation.
67, Bolshaya Morskaya St., St Petersburg 190000
Введение. При эксплуатации антенн для различных радиоэлектронных систем актуальным 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. В статье предложен алгоритм статистического моделирования влияния отказов на характеристики ВЩФАР. Приведено соотношение, связывающее диаграмму направленности с объемом статистической выборки и количеством ФВ, вышедших из строя.
Цель работы. Исследование характеристик ВЩФАР при отказах ФВ, когда их фаза принимает значение с дискретом 22.5° 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 исследований 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. Получено изменение следующих характеристик: среднеквадратическое отклонение - от 0.047 до 0.13; относительные значения: ширина диаграммы направленности - от 9 до 32 %; уровень боковых лепестков - от 13 до 72 %; мощность излучения - от 0.9 до 0.31.
Заключение. Полученные результаты исследований могут быть обобщены и использованы в радиоэлектронных системах с антенными решетками на этапе их разработки. Следующим направлением работы авторы считают исследование влияния отказов ФВ, при котором мощность не проходит в излучатель. Другим важным направлением является компенсация искажений в результате отказов антенных элементов.
Introduction. When operating antennas in various radio-electronic systems, the influence of phase shifter (PS) failures on the characteristics of phased array antennas, waveguide-slot phased array antennas (WSPAA) in particular, should be taken into account. A review of publications shows a lack of research studies into failures of these elements.
Aim. Research of WSPAA characteristics in the event of PS failures, when their phase takes a value equal to zero instead of the required value.
Materials and methods. Statistical modeling methods were used to study the impact of PS failures on WSPAA characteristics. Calculations were carried out using a PC and the Mathcad 15 applied mathematics package.
Results. An algorithm for statistical modeling of the impact of PS failures on WSPAA characteristics is proposed. A relationship that connects the radiation pattern with the statistical sample volume and the number of failed PSs is presented. Malfunctions of emitters from 5 to 35 out of 50 elements were investigated. Changes in the following characteristics were obtained: standard deviation - from 0.064 to 0.18; relative values: radiation pattern width - from 8 to 18 %; level of side lobes - from 13 to 59 %; radiation power - from 0.9 to 0.3.
Conclusion. The results obtained can be generalized and used in radio-electronic systems with antenna arrays at the stage of their development. Future work will address the influence of PS failures with phases being established randomly and with random values, as well as PS failures in which power does not pass into the emitter. Another important area concerns compensation of distortions resulting from failures of antenna elements.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.