Эффективность применения сверхкомпактной антенной системы в компенсаторе помех

Применение миниатюрных антенн в космических навигационных системах является современной тенденцией развития аппаратуры GPS, Baidow, ГЛОНАСС. Многорезонаторные антенные системы, используемые для интеллектуального управления пространственной избирательностью, рассматриваются как антенные решетки (АР). Отрицательной стороной миниатюризации является ухудшение ряда характеристик антенн, таких как коэффициент усиления, форма диаграммы направленности (ДН), подавление ее обратного лепестка. В миниатюрных АР увеличивается взаимовлияние резонаторов друг на друга, что приводит к искажению ДН отдельных резонаторов и увеличению неравномерности суммарной ДН АР, а также ширины ее лепестков. Принимаемые специальные меры для уменьшения взаимовлияния резонаторов в АР в доступной литературе описываются недостаточно. Авторами настоящей статьи основное внимание уделено изучению свойств выпускаемых промышленностью США миниатюрных АР и их способности выполнять целевую функцию – селекцию радиопомех. В статье приведены декларируемые производителем и полученные при независимом обследовании данные о конструкции и электродинамических характеристиках высокотехнологичных многорезонаторных миниатюрных АР диапазонов частот L1/L2 GPS. Проанализированы экспериментальные данные о взаимовлиянии резонаторов АР при расстояниях между ними существенно менее половины длины волны в свободном пространстве. Представлены предположения относительно мер, предпринятых для уменьшения взаимовлияния резонаторов. Эффективность АР в процессе подавления помех оценена с помощью компьютерного имитационного моделирования компенсатора помех методом Монте-Карло с учетом негативного эффекта взаимовлияния излучателей. Для общности использованы два типа алгоритмов работы компенсатора.

1. Гладышева М. А., Немов А. В. Модификация метода ESPRIT для обработки данных в плоских фазированных антенных решетках // Изв. вузов России. Радиоэлектроника. 2016. № 4. С. 56–62.

2. Alison B., David M. Test Results of a 7-Element Small Controlled Reception Pattern Antenna // Proc. of the 14th Int. Technical Meeting of the Satellite Division of The Institute of Navigation (ION GPS 2001). Salt Lake City, UT, September, 2001. P. 2022–2029.

3. Reynolds D., Braun A., Reynolds Al. Miniaturized GPS Antenna Array Technology and Predicted Anti-Jam Performance// Proc. of the 12th Int. Technical Meeting of the Satellite Division of the Institute of Navigation (ION GPS 1999). Nashville, TN, September 1999. P. 777–786.

4. Miniaturization of L1/L2 Anti-jam GPS Antenna Array / Z-B. Lin, R. Castillo, J.-Q. Lin, S. Robin // Proc. of the 15th Int. Technical Meeting of the Satellite Division of the Institute of Navigation (ION GPS 2002). Portland, OR, September 2002, P. 2093–2102.

5. Гладышева М. А., Немов А. В. Некоторые аспекты применения свехкомпактных антенных решеток // Радионавигационные технологии: сб. ст. под ред. А. И. Перова. М.: Радиотехника, 2017. С. 62–66. (Науч.техн. сер. Сер. "Радиосвязь и радионавигация". Вып. 6).

6. ANTCOM 5NF-5.5CL1215P-XS-4: URL: http://geoobchod.cz/resources/products_documents/1449181822_05_antcom_ crpa_l1l2_gps_antenna_array_for_e_mailing.pdf (дата обращения: 16.03.2018).

7. SEA S67-1575-521: URL: www.seaerospace.com/sales/product/Sensor%20Systems/S67-1575-521/S67-1575-521 (дата обращения: 16.03.2018).

8. Falcone K., Dimos G., Yang C. Small Affordable Anti-Jam GPS Antenna (SAAGA) Development // Proc. of the 12th Int. Technical Meeting of the Satellite Division of The Institute of Navigation (ION GPS 1999), Nashville, TN, September, 1999. P. 1149–1156.

9. Немов А. В. Цифровые антенные решетки: новое качество спутниковых радионавигационных систем. СПб.: Изд-во СПбГЭТУ "ЛЭТИ", 2014. 160 с.

10. GPS Receiver Architecture Effects on Controlled Reception Pattern Antennas for JPALS / D. S. De Lorenzo, J. Gautier, P. Enge, D. Akos // Proc. of the 17th Int. Technical Meeting of the Satellite Division of The Institute of Navigation (ION GNSS 2004), Long Beach, CA, September, 2004. P. 2010–2020.

11. Айфичер Э. С., Джервис Б. У. Цифровая обработка сигналов, практический подход / пер. с англ. 2-е изд. М.: Изд. дом "Вильямс", 2004. 992 с.

12. Немов А. В., Тюфтяков Д. Ю. Электронные методы управления диаграммой направленности антенных систем в приложении для навигационной аппаратуры потребителей глобальных навигационных спутниковых систем // Изв. вузов России. Радиоэлектроника. 2010. Вып. 3. С. 67–75.