Научная статья на тему 'МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОСТРАНСТВЕННОЙ СИСТЕМЫ ВОЗБУЖДЕНИЯ ЦИЛИНДРИЧЕСКОЙ АКТИВНОЙ ФАЗИРОВАННОЙ АНТЕННОЙ РЕШЕТКИ С ЭЛЕКТРОННОЙ КОММУТАЦИЕЙ'

МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОСТРАНСТВЕННОЙ СИСТЕМЫ ВОЗБУЖДЕНИЯ ЦИЛИНДРИЧЕСКОЙ АКТИВНОЙ ФАЗИРОВАННОЙ АНТЕННОЙ РЕШЕТКИ С ЭЛЕКТРОННОЙ КОММУТАЦИЕЙ Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

CC BY
57
18
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
СИСТЕМА ПИТАНИЯ ИЗЛУЧАТЕЛЕЙ / АКТИВНАЯ ФАЗИРОВАННАЯ АНТЕННАЯ РЕШЕТКА / ДИАГРАММА НАПРАВЛЕННОСТИ / КРУГОВОЙ ОБЗОР / АМПЛИТУДНО-ФАЗОВОЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЕ / EMITTER POWER SUPPLY SYSTEM / ACTIVE PHASED ANTENNA ARRAY / DIRECTIONAL PATTERN / ALL-ROUND COVERAGE / AMPLITUDE-PHASE DISTRIBUTION

Аннотация научной статьи по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям, автор научной работы — Крылов Ф. П., Ландман В. А., Миронов А. С., Колесниченко О. В., Писарев С. Б.

В статье рассматривается система возбуждения цилиндрической активной фазированной антенной решетки с пространственной системой питания излучателей. Проведено краткое историческое сравнение с системами, основанными на применении механического вращения антенны и конформной фазированной антенной решетки с матричной системой возбуждения. Представлены преимущества использования активной фазированной антенной решетки с пространственной системой. Описаны принципы ее работы и представлены результаты математического моделирования, раскрывающие содержание преимущества активной фазированной антенной решетки с использованием пространственной системы возбуждения.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям , автор научной работы — Крылов Ф. П., Ландман В. А., Миронов А. С., Колесниченко О. В., Писарев С. Б.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

MATHEMATICAL MODELLING OF THE SPATIAL EXCITATION SYSTEM OF A CYLINDRICAL ACTIVE PHASED ANTENNA ARRAY WITH ELECTRONIC COMMUTATION

This article discusses the excitation system of a cylindrical active phased antenna array with a spatial power supply system for the emitters. A brief historical comparison of the presented system with those based on the use of mechanical antenna rotation and a conformal phased antenna array with a matrix excitation system was performed. The advantages of an active phased antenna array with a spatial excitation system, its operational principles and the results of mathematical modelling are presented.

Текст научной работы на тему «МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОСТРАНСТВЕННОЙ СИСТЕМЫ ВОЗБУЖДЕНИЯ ЦИЛИНДРИЧЕСКОЙ АКТИВНОЙ ФАЗИРОВАННОЙ АНТЕННОЙ РЕШЕТКИ С ЭЛЕКТРОННОЙ КОММУТАЦИЕЙ»

ш

https://doi.org/10.38013/2542-0542-2020-3-18-28 УДК 621.396

Математическое моделирование пространственной системы возбуждения цилиндрической активной фазированной антенной решетки с электронной коммутацией

Ф. П. Крылов1, В. А. Ландман1, А. С. Миронов1, О. В. Колесниченко1, С. Б. Писарев2

1 Акционерное общество «Ордена Трудового Красного Знамени Всероссийский научно-исследовательский институт радиоаппаратуры» Общества с ограниченной ответственностью «Северо-Западный региональный центр Концерна воздушно-космической обороны «Алмаз-Антей», Санкт-Петербург, Российская Федерация

2 Акционерное общество «Российский институт радионавигации и времени» Общества с ограниченной ответственностью «Северо-Западный региональный центр Концерна воздушно-космической обороны «Алмаз-Антей», Санкт-Петербург, Российская Федерация

В статье рассматривается система возбуждения цилиндрической активной фазированной антенной решетки с пространственной системой питания излучателей. Проведено краткое историческое сравнение с системами, основанными на применении механического вращения антенны и конформной фазированной антенной решетки с матричной системой возбуждения. Представлены преимущества использования активной фазированной антенной решетки с пространственной системой. Описаны принципы ее работы и представлены результаты математического моделирования, раскрывающие содержание преимущества активной фазированной антенной решетки с использованием пространственной системы возбуждения.

Ключевые слова: система питания излучателей, активная фазированная антенная решетка, диаграмма направленности, круговой обзор, амплитудно-фазовое распределение

Для цитирования: Крылов Ф. П., Ландман В. А., Миронов А. С., Колесниченко О. В., Писарев С. Б. Математическое моделирование пространственной системы возбуждения цилиндрической активной фазированной антенной решетки с электронной коммутацией // Вестник Концерна ВКО «Алмаз - Антей». 2020. № 3. С. 18-28. https://doi.org/10.38013/2542-0542-2020-3-18-28

о

g For citation: Krylov F. P., Landman V. A., Mironov A. S., Kolesnichenko O. V., Pisarev S. B. Mathematical modelling

CM

of the spatial excitation system of a cylindrical active phased antenna array with electronic commutation // Vest-g nik Koncerna VKO "Almaz - Antey". 2020. No. 3. P. 18-28. https://doi.org/10.38013/2542-0542-2020-3-18-28

IT Поступила 21.07.2020 Отрецензирована 19.08.2020 Одобрена 24.09.2020 Опубликована 14.10.2020

<D II <

I

(0 те

О

Введение вышает требование к энергетическому по-

§ Как известно, в радиолокации для кругового тенциалу РЛС;

£ обзора пространства традиционно использу- - невозможность эффективного соче-

^ ют антенные системы с механическим враще- тания режимов обнаружения и целеуказания

| нием. Это решение достаточно просто реали- с режимом сопровождения целей;

зуется технически, но сопровождается рядом - необходимо решение задачи переда-

проблем в обработке информации: чи сигналов от вращающейся антенны к не-

ш - ограниченное время облучения цели подвижной аппаратуре обработки сигналов

(«контакта» диаграммы направленности иустройствиндикации.

(ДН) антенны с объектом локации), что по- Перечисленные и другие факторы вынусь ждают разработчиков отдавать предпочтение

й __конформным (сферическим, круговым или ци-

| © Крылов Ф. П., Ландман В. А., Миронов А. С., линдрическим) фазированным антенным ре" Колесниченко О. В., Писарев С. Б., 2020 шеткам (ФАР).

о

Конформные ФАР (круглые или цилиндрические) обладают круговой симметрией и, следовательно, формируют лучи, ширина которых не зависит от угла сканирования. Это позволяет осуществить поворот луча (ДН) в пределах 360°. Однако создание требуемого амплитудно-фазового распределения в раскры-ве таких ФАР сопряжено с существенными затруднениями.

Исследования, проведенные в 19701990-х гг., были направлены на разработку специальных систем питания матричного типа [1, 2]. Матричная схема питания ФАР позволяет так преобразовать амплитудно-фазовое распределение (АФР) токов на излучателях, что управлять лучом можно будет за счет только изменения фаз фазовращателями, установленными на входах матричной схемы [3]. Наличие в этих схемах распределительной матрицы с М входами и М выходами, где М < N (N - число излучателей ФАР), требует применения М переключателей на N/M направлений, а также большого количества соединительных кабелей равной электрической длины.

Альтернативой матричной схеме возбуждения конформных ФАР является про-

странственная схема возбуждения с электронной коммутацией излучателей. По сравнению с фидерной системой питания конформных ФАР пространственная схема питания в сочетании с активными приемо-передающими модулями (АФАР) имеет более широкую полосу пропускания и позволяет создать не только ДН с низким уровнем боковых лепестков, но и сформировать одновременно суммарную и разностные ДН для моноимпульсной обработки сигналов. При этом значительно упрощается конструкция ФАР Эти свойства пространственной системы питания АФАР делают ее более привлекательной при конструировании новых перспективных РЛС и навигационных систем с широкоугольным сканированием узким лучом по азимуту и ДН специальной формы (типа cosec9) по углу места.

Цилиндрическая АФАР с пространственной схемой питания излучателей

На рисунке 1 изображена конструкция цилиндрической АФАР, состоящей из М ДОС (диа-граммо-образующих схем), каждая из которых содержит вертикальный делитель мощности,

И! Ii

¥

Ii r|i Ii Ii Ii L LI

Рис. 1. Цилиндрическая АФАР с пространственной системой питания

та

X ф

ч

та 0-

та

О

О.

£

V

ц

о см о см

со

О!

подключенный к I излучателям, и формирует в вертикальной плоскости ДН косекансно-го вида или вида sin0/0. Ко входам делителей подключены приемо-передающие модули. Фазовращатели приемо-передающих модулей обеспечивают фазирование ДОС в горизонтальной плоскости с целью формирования узкой ДН в этой плоскости. В АФАР количество модулей АФАР равно количеству ДОС и равно М.

Для питания ДОС используется линза (рис. 2), представляющая собой радиальную линию передачи, которая образуется двумя пластинами в виде круга. Расстояние I между пластинами меньше 0,5Х, благодаря чему между ними создаются условия для распространения электрического поля с вектором Е, направленным перпендикулярно их плоскостям. Возбуждение линзы осуществляется с помощью штырей (см. рис. 2). На рисунке 2 число штырей равно 5. Штыри 1-5 расположены перпендикулярно плоскости пластины в центре линзы. По периметру линзы через равные интервалы расположены п' штырей приемной решетки линзы - выходы линзы.

Каждый из п' приемных штырей линзы с помощью п' фидерной линии (если п' = И) или непосредственно соединяется с модулем АФАР.

Схема коммутации (поворота) амплитудного распределения и фазирования (СКФ) приведена на рисунке 3.

Сканирование луча в пространстве обеспечивается путем электронного поворота амплитудного распределения поля в линзе с помощью схемы коммутации и фазирования. Формирование перемещения АФР в линзе происходит за счет изменения токов возбуждения приемных штырей линзы синхронно с переключением ДОС, участвующих в формировании ДН. Благодаря фазированию токов возбуждения центральных штырей двумя фазовращателями СКФ обеспечивается перемещение луча на угол Дар = 360°/М

Принцип электронного поворота амплитудного распределения поля в линзе (рис. 2 и 3) с помощью двух фазовращателей состоит в следующем. Сигнал от передатчика (ПРД) с помощью 6-децибельного направленного ответвителя распределяется по двум направлениям.

1. Сигнал

= cos ю0^,

(1)

относительная амплитуда которого равна единице, подается на центральный штырь 1 и формирует всенаправленную составляющую амплитудного распределения поля в линзе с постоянной фазой во всех направлениях.

2. Сигнал иотв амплитуды К подается на разностный вход суммарно-разностного моста 6, на выходах которого образуются два сигнала:

< I

со те

0 ^

СО те

1

о.

3

о <и со

см ■ч-ю

с?

см ■ч-ю см

Приемные (выходные)

Радиальная линза

(П (П

Рис. 2. Высокочастотный коммутатор пространственной схемы питания цилиндрической ФАР

ПРД

Направленный ответеитель -б дБ

1^1 = 1

п-1

Радиальный волновод

Рис. 3. Схема поворота амплитудно-фазового распределения и фазирования (СКФ): 1...5 - возбуждающие штыри линзы; 1\..4\..n-1, n'- приемные штыри линзы; НО - направленный ответвитель; Е-Д - суммарно-разностный мост; Дф - управляемые противофазные фазовращатели

UB = 0,5K cos(ro0t + я/2) -

верхнее плечо моста, UH. = 0,5K cos(ro0t - я/2) -нижнее плечо моста.

(2)

В верхние и нижние плечи моста 6 включены управляющие фазовращатели 7 и 8. Режим работы этих фазовращателей выбирается таким, чтобы сигнал на выходе фазовращате-

ля 8 опережал, а на выходе 7 отставал по фазе от входного сигнала на величину Дф.

(3)

и7 = 0,5К ^(ю0Г + я/2 + Дф), и8 = 0,5К соб(ю0Г - я/2 - Дф).

Сигналы с выходов фазовращателей через 3-децибельный ответвитель 9 подаются на разностный вход суммарно-разностных мостов 10, 11.

та

X Ф

ч

та Q.

та

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

О О.

Ё ф

ц

о см

0 см

со

01

< I

со те

0 ^

со те

1

о.

ф

£

о

V

со

см ■ci-io

с?

см ■ci-io см

(П (П

(4)

Эти сигналы имеют следующий вид:

ин = к cos(Дф + п/4) cos(ю0t + п/4), ив = к sin(Дф + п/4) cos(ю0t + п/4).

Напряжения и2, и3 и и4, и5 возбуждают центральные штыри линзы: соответственно, 2, 3 и 4, 5. Причем штыри 2 и 3 (4 и 5) возбуждаются в противофазе. В результате формируется АФР, зависящее от направления (а), которое при с1 > X (где с1 - расстояние между центральными штырями линзы) связано с дополнительной фазой напряжений на штырях 2 и 3 соотношением

Ф2-:

= +

тг d

sin а, если d > X,

а для штырей 4 и 5 соотношением

ср4_5 = ± — cos а, если d > X.

(5)

(6)

АФР в линзе определяется по следующим формулам:

U = Ui + [и2(Дф, а) + Цз(Дф, а)] + + [и(Дф, а) + и5(Дф, а)],

(7)

где

(8)

^(Дф, а) + и3(Дф, а)] = ^т(Дф + ф2-3(а) - п/4), и4(Дф, а) + и5(Дф, а)] = ^т(Дф -- ф2-3(а) - п/4) + cos(Дф - ф4_5(а))

и ф2-3(а), ф4_5(а) определяются формулами (5) и (6) соответственно.

и1 = А0соб(ю0^ + п/4) - напряжение на центральном штыре 1.

Направление максимума кривой АФР определяется формулами (7) и (8).

Таким образом, путем изменения значения Дф от нуля до 360° обеспечивается синхронный поворот АФР линзы на 360°. При приеме сигналов от ЛА (летательного аппарата) с направления, образующего угол а с линией, соединяющей центральные штыри 2 и 3, на выходе суммарно-разностного моста 6 (см. рис. 3) формируются суммарный и разностный сигналы.

Моделирование дуговой АФАР с пространственной схемой питания

Разработана математическая модель конформной АФАР с устройством пространственного

(оптического) возбуждения излучателей. Модель исследует характеристики ДН цилиндрической АФАР, возбуждаемой линзой (плоскопараллельной радиальной линией), состоящей из двух параллельных пластин, по периферии которой размещены п' = М приемных штырей (М - количество приемо-передающих модулей и ДОС АФАР).

Возбуждение линзы осуществлялось с помощью центральных штырей, количество которых равно 5 или 9, расположенных по окружности, диаметр которой ё = X, где X -длина волны.

Применение 9 или 5 штырей позволяет формировать амплитудное распределение, обеспечивающее разные уровни боковых лепестков в ДН цилиндрической АФАР. Однако это потребовало включения в схему возбуждения дополнительных четырех делителей мощности для распределения энергии с выходов мостов 10 и 11 (рис. 3) между восемью центральными штырями.

Периферийные штыри линзы расположены равномерно по окружности, диаметр которой определяется шириной ДН цилиндрической АФАР в азимутальной плоскости. Расстояние между ДОС выбрано равным 0,63Х.

Активный сектор АФАР, формирующий азимутальную ДН, содержит N = М/1 излучателей (ДОС), где I = 3 или 4 и, с одной стороны, определяется шириной ДН, а с другой -ограничен требованием формирования линзой такого амплитудного распределения, которое обеспечит минимальный уровень боковых лепестков в ДН и минимум энергии, поступающей на модули вне активного сектора АФАР. Для исследования этих свойств в модели использовалась АФАР с линзой, возбуждаемой 5 (рис. 3) и 9 штырями (рис. 4).

Моделировалась АФАР с числом излучателей М = 109, активный сектор содержал N = 53 модуля, расположенных по дуге в = 120°. Коммутация раскрыва осуществлялась с угловым шагом Д = р/И, а угловое положение максимума амплитудного распределения и, следовательно, положения максимума ДН определялось выражением N-1

е( = (с-1)д-

-Д+Др,где i = 1,2, ... N; p = 1,2,...

Периферийные излучатели

Периферийные излучатели

Амплитудное распределение (кардиоида)

Плоскопараллельный радиальный волновод

Рис. 4. Плоскопараллельный радиальный волновод

1

0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0

\W(i)\

0

12 18 24 30 36 42 48 Порядковый номер излучателя

а

54 60

1

0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1

Fm дБ

0

-200 -160 -120

-40 0 40 Ф, град.

б

80 120 160 200

Рис. 5. АФР: а - линза с 9-ю штырями; б - ДН излучателя АФАР

Амплитудное распределение рассчитывалось для линзы из 5 штырей по формуле (7), для линзы с 9 штырями - по формуле (11).

8 (2К

W[i\ = 1 + Ä:^exp — [xtu(i, р) + y,V(i, />)]

t=1 V а

где i = 1Д; p = 0,1,2,...

(11)

и(и р) = сте(ег) - с^(дрХ (12) щ, р) = мп(ег) - sin(д•p). (12)

где (хй у} - координаты ¿-го штыря в системе координат (рис. 4). Диаграмма направленности АФАР в азимутальной плоскости рассчитывалась по формуле для фиксированного

та

X V

ч

та

Q.

та

О

.

£

Ф Ц

6

FM, ДБ

0 -4 -8 -12 -16 -20 -24 -28 -32 -36 -40

й

-180 -144 -108 -72 -36 0 36 72 108 144 180

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Ф, град.

Рис. 6. ДН АФАР (в = 120°), возбуждаемой линзой с 9-ю штырями

№)1, дБ

о сч

0 сч

со

01

0 -4 -8 -12 -16 -20 -24 -28 -32 -36 -40

-20 -15.5 -11 -6.5

-2 2.5 7 11.5 16 20.5 25 Ф, град.

Рис. 7. ДН дуговой АФАР, возбуждаемой линзой с 9-ю штырями

< i

со та

0 ü СО та

1 о.

V

£

о ф

CQ

сч ■clin 9 сч ■clin сч

(П (П

активного сектора с максимумом в направлении Др = фр:

м \ (13)

-совСф^-е,)].

На рисунке 5а представлено амплитудное распределение ШЩ, сформированное линзой, возбуждаемой 9-ю центральными штырями. На рисунке 5б представлена ДН излучателя АФАР. На рисунках 6, 7 представлены ДН АФАР, возбуждаемой линзой из 9 штырей.

Также моделировался вариант возбуждения цилиндрической АФАР радиальной линзой, содержащей 5 центральных штырей, и АФР типа «косинус на пьедестале», создаваемого активными модулями АФАР. Причем это

1

0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0

0 6 12 18 24 30 36 42 48 54 Порядковый номер излучателя

60

Рис. 8. АФР, создаваемое линзой из 5 центральных излучателей и N = 53 периферийных излучателей

F(q>), дБ

0

-180 -144 -108 -72 -36 0 36 72 108 144 180

Ф, град.

а

F(9), дБ

0 -5 -10 -15 -20 -25 -30 -35 -40 -45 -50

-20 -16 -12 -8 -4 0 4 8 12 16 20

Ф, град.

б

Рис. 9. ДН дуговой АФАР (Р = 120°, N = 53) с АФР, создаваемой линзой с 5-ю штырями

1

0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0

W и

0

6 12 18

24 30 36 и, град.

42 48 54 60

Рис. 10. Модернизированное АФР дуговой АФАР (Р = 120°, N = 53)

АФР было модифицировано для дуговых ФАР методом, изложенным в работе [4]. На рисунках 8 и 9 представлена АФР линзы с 5-ю штырями и ДН дуговой АФАР (Р = 120°, N = 53). Уровень боковых лепестков ДН составлял минус 23 дБ. В результате создания на активных модулях амплитудно-фазового распределения Хэмминга, модифицированного для дуговых ФАР, и возбуждения АФАР линзой из 5 штырей (рис. 10) максимальный уровень боковых лепестков ДН АФАР стал ниже минус 25 дБ (рис. 11 и 12).

Заключение

Применение пространственного (оптического) метода возбуждения с электронной коммутацией излучателей цилиндрической АФАР

те

X Ф

ч

те Q.

те

о

о.

£

ф ц

ж

F(9), дБ

о сч

0 сч

со

01

< I

со та

0

CQ та

1

.

V

£

о ф

CQ

сч ■clin

с?

сч ■ci-io сч

-10 -15 -20 -25 -30 -35 -40 -45 -50

-180 -144 -108 -72 -36 0 36 72 108 144 180

Ф, град.

Рис. 11. ДН дуговой АФАР (в = 120°, N = 53) с модифицированным АФР Хэмминга, возбуждаемой линзой с 5-ю штырями

F(9), дБ

0

-10 -15 -20 -25 -30 -35 -40 -45 -50

АР

ш

-20 -16

-12

-4 0 4 Ф, град.

12 16

20

Рис. 12. ДН дуговой АФАР (в = 120°, N = 53) с модифицированным АФР Хэмминга, возбуждаемой линзой с 5-ю штырями

позволяет сформировать узкий луч в азимутальной плоскости и обеспечивает возможность электронного сканирования в пределах 360°. При этом не требуется разветвленного фидерного тракта и многопозиционных коммутаторов. Кроме того, рассмотренная схема питания АФАР позволяет одновременно сформировать суммарную и разностную ДН для моноимпульсной обработки сигналов. При этом схема ФАР становится значительно проще (не требуются перекрестные коммутаторы и сумматоры сигналов левой и правой половин раскрыва ФАР и т. д.) по сравнению с фидерными системами питания, использу-

ющими переключаемые матричные схемы возбуждения. Применение радиальной линзы передачи (приема), состоящей из 2 круглых пластин с воздушным или диэлектрическим заполнением, позволяет создать малогабаритную широкополосную линзу возбуждения. Применение рассмотренных схем и прие-мо-передающих модулей АФАР обеспечивает минимальную потерю сигнала возбуждения вне активного сектора АФАР и позволяет сформировать луч с низким уровнем боковых лепестков, узкий в азимутальной плоскости и широкий (специальной формы) в плоскости угла места.

(П (П

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

0

8

Список литературы

1. Manfred Uhimann Von. Möglich-keitn der Spaisung für Phasengesteurte Zylinder Strahlergruppen. NT3 25(1975) H. 9. S. 299-305.

2. Misra V. C., Merugu L. N., et al. Beam Switching Cylindrical Array Antenna System for Communication // Defence Science Journal. 1998. Vol. 48. № 4. P. 403-412.

3. Rubich R., Skahill G., White W. A New Matrix-FED Cylindrical Array Technique // IEEE Antenas and Propogation Society International Symposium. 1973. Vol. 10. || 1109 | APS.

4. Сикаров Б. С., Царицына В. В. Оценка направленных свойств антенн с квазиоптимальным амплитудным распределением // Антенны / Сб. под ред. Д. И. Воскресенского. Вып. 32. М.: Радио и связь, 1985. С. 147-154.

Об авторах

Крылов Федор Павлович - начальник отдела разработки технической документации Акционерного общества «Ордена Трудового Красного Знамени Всероссийский научно-исследовательский институт радиоаппаратуры» Общества с ограниченной ответственностью «Северо-Западный региональный центр Концерна воздушно-космической обороны «Алмаз-Антей», Санкт-Петербург, Российская Федерация.

Область научных интересов: радиолокация, радионавигация, цифровая обработка сигналов, вооружение.

Ландман Владимир Аврумович - главный специалист отдела комплексов и систем акционерного общества «Ордена Трудового Красного Знамени Всероссийский научно-исследовательский институт радиоаппаратуры» Общества с ограниченной ответственностью «Северо-Западный региональный центр Концерна воздушно-космической обороны «Алмаз-Антей», Санкт-Петербург, Российская Федерация. Область научных интересов: радиолокация, радионавигация, антенно-фидерные системы.

Миронов Александр Сергеевич - главный специалист отдела комплексов и систем акционерного общества «Ордена Трудового Красного Знамени Всероссийский научно-исследовательский институт радиоаппаратуры» Общества с ограниченной ответственностью «Северо-Западный региональный центр Концерна воздушно-космической обороны «Алмаз-Антей», Санкт-Петербург, Российская Федерация. Область научных интересов: радиолокация, радионавигация, антенно-фидерные системы.

Колесниченко Олег Владимирович - главный специалист отдела комплексов и систем акционерного общества «Ордена Трудового Красного Знамени Всероссийский научно-исследовательский институт радиоаппаратуры» Общества с ограниченной ответственностью «Северо-Западный региональный центр Концерна воздушно-космической обороны «Алмаз-Антей», Санкт-Петербург, Российская Федерация. Область научных интересов: радиолокация, метеорадиолокация.

Писарев Сергей Борисович - д-р техн. наук, генеральный конструктор Акционерного общества «Российский институт радионавигации и времени» Общества с ограниченной ответственностью «Северо-Западный региональный центр Концерна воздушно-космической обороны «Алмаз-Антей»; член Экспертного совета по научному сопровождению Федеральной целевой программы «Глобальная навигационная система», Санкт-Петербург, Российская Федерация. ~ Область научных интересов: автоматизированные информационные системы управления, радиолокация, радио- | навигация, системы координатно-временного обеспечения.

55 ч

те о.

те ^

I

О

о.

£

<и (Ч

| Эnектронмка. PaguoTexHUKa|

m

Mathematical modelling of the spatial excitation system of a cylindrical active phased antenna array with electronic commutation

Krylov F. P.1, Landman V. A.1, Mironov A. S.1, Kolesnichenko O. V.1, Pisarev S. B.2

1 All-Russian Scientific Research Institute of Radio Equipment, Almaz-Antey Northwest Regional Center, JSC, Saint Petersburg, Russian Federation

2 Russian Institute of Radionavigation and Time, Almaz-Antey Northwest Regional Center, JSC, Saint Petersburg, Russian Federation

This article discusses the excitation system of a cylindrical active phased antenna array with a spatial power supply system for the emitters. A brief historical comparison of the presented system with those based on the use of mechanical antenna rotation and a conformal phased antenna array with a matrix excitation system was performed. The advantages of an active phased antenna array with a spatial excitation system, its operational principles and the results of mathematical modelling are presented.

Keywords: emitter power supply system, active phased antenna array, directional pattern, all-round coverage, amplitude-phase distribution

Information about the authors

Krylov Fyodor Pavlovich - Head of the Department of Technical Documentation Development, All-Russian Scientific Research Institute of Radio Equipment, Almaz-Antey Northwest Regional Center, JSC, Saint Petersburg, Russian Federation. Research interests: radar systems, radio navigation, digital signal processing, weapons.

Landman Vladimir Avrumovich - Chief Specialist, Department of Complexes and Systems, All-Russian Scientific Research Institute of Radio Equipment, Almaz-Antey Northwest Regional Center, JSC, Saint Petersburg, Russian Federation. Research interests: radar systems, radio navigation, antenna-feeder systems.

Mironov Alexander Sergeevich - Chief Specialist, Department of Complexes and Systems, All-Russian Scientific Rees search Institute of Radio Equipment, Almaz-Antey Northwest Regional Center, JSC, Saint Petersburg, Russian Federation. Research interests: radar, radio navigation, antenna-feeder systems.

CO

Ol

Kolesnichenko Oleg Vladimirovich - Chief Specialist, Department of Complexes and Systems, All-Russian Scientific Research Institute of Radio Equipment, Almaz-Antey Northwest Regional Center, JSC, Saint Petersburg, Russian Federation.

S Research interests: radar, weather radar. <

i

« Pisarev Sergey Borisovich - Dr. Sci. (Engineering), General Designer, Russian Institute of Radionavigation and Time,

| Almaz-Antey Northwest Regional Center, JSC, Saint Petersburg, Russian Federation; Member of the Expert Council for

% Scientific Support of the Federal Target Program "Global Navigation System".

§ Research interests: automated information control systems, radar, radio navigation, coordinate-time support systems.

m

rc

I Q.

V J I

£ X S I I-

o

V CQ

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.