Крехтунов В. М., Коміссарова Є. В., Русов Ю. С. Московський державний технічний університет ім. Н. Е. Баумана д. 5, вул. 2-а Бауманська, Москва – 105005, Росія Тел.: (095) 2677596; e-mail: mc_ken@mail333.com

Тут: D0MaKc = 4nS3/X2 – Максимальне значення коефіцієнта спрямованої дії (КНД) плоского розкриву, еквівалентного антеною решітці; | 10бл – коефіцієнт, що враховує втрати, пов’язані з опромінювачем і з порушенням розкриву Sa; П і Гг – ефективні коефіцієнти відображення, обумовлені неузгодженістю решітки випромінювачів з вільним простором і з трактами фазовращателей; г) ел – ефективний коефіцієнт корисної дії інтегрованого елемента ФАР. Параметри Go, г) ел, П і Гг є функціями як частоти, так і кутів 9отк, чьтк, що характеризують положення променя ФАР в секторі сканування.

Розрахунок коефіцієнта посилення по формулі (1) навіть для великих плоских ФАР з оптичним збудженням і числом елементів N> 103 дає лише орієнтовні значення Go. Для ФАР з меншим числом елементів (N ~ (2 … 3) -102) Внаслідок взаємного впливу випромінювачів, крайових ефектів, затінення розкриву ФАР опромінювачем і його трактом обчислення Цобл, П і Гг проблематично.

У зв’язку з цим актуальна розробка прямих методів настройки малоелементні ФАР КВЧ діапазону, що дозволяють обійти ряд труднощів і отримати достовірні результати вимірювання основних характеристик ФАР (Діаграми спрямованості

Р (в,ч /), Коефіцієнта посилення Про0(^,^ж), Рівня

бокового випромінювання, точності орієнтації головного пелюстка діаграми спрямованості).

Схема вимірювального стенда, використовуваного при налаштуванні досліджуваної ФАР, показана на рис. 1. Тут позначені: ФАР, її один елемент, опромінювач 2, що передає рупорна антена 1; АІО – автоматична установка для вимірювання та панорамного відображення на екрані індикатора внесеного ослаблення; СУП – система управління променем ФАР; PC – персональний комп’ютер, що забезпечує необхідний режим роботи СУП по управлінню фазовращателямі, ОПУ – опорно-поворотний пристрій, що забезпечує обертання досліджуваної ФАР в горизонтальній площині (\ | /г = 0 … 360 °) і навколо оптичної осі (\ | /к = 0 … 360 °).

Рис. 3. Діаграми спрямованості ФАР при відхиленні променя на кут в0тк = -76 ° і перебудові на кут вотку = -75 °.

Fig. 3. PAA directional patterns for вотк = -16° beam deviation and realignment to 6omK = -75° beam deviation

За результатами настройки ФАР знайдено фазовий розподіл по випромінювачам решітки, необхідне для відхилення максимуму головної пелюстки на кут 9отк = -15 ° (крива 2).

III. Висновок

1. Прийнята методика налаштування ФАР забезпечує установку з високою точністю заданих кутів відхилення головної пелюстки діаграми спрямованості при збереженні його форми в секторі сканування променя.

2. Настроювання фазовращателей дозволяє для кожного положення променя (90 Тк, ч ^ тк) максимізувати коефіцієнт посилення ФАР при збереженні низького рівня бічних пелюсток, відповідного реальному затінення розкриву ФАР опромінювачем і його трактом, а також прийнятої дискретності керованих фазовращателей.

Робота виконана за фінансової підтримки Міністерства освіти РФ. Шифр гранту: АОЗ-3.15-268.

IV. Список літератури

[1] Крехтунов В. М., Коміссарова Є. В., Яковлєв І. А. Дослідження ФАР W-діапазону з феритовими фазовращателямі. Праці 13 Міжнародної конференції «СВЧ – техніка і телекомунікаційні технології », 8-12 вересня 2003 року, Севастополь, Крим, Україну. – С. 32-34.

[2] Бубнов Г. Г., Нікулін С. М., Серяков Ю. Н., Фурсов С. А. Комутаційний метод вимірювання характеристик ФАР. – М.: Радіо і зв’язок, 1988, – 120 с.

[3] Бондарик А. В., Шитиков А. М. Діагностика несправностей елементів ФАР з використанням методу перемикань. Праці Молодіжної науково-технічної конференції «Радіолокація та зв’язок – перспективні технології », Москва, 2001 рік. – М.: ВАТ «Радіофізика», 2001. – С.79 – 81.

EXTREMELY-HIGH FREQUENCY BAND PHASED ARRAY ANTENNA TUNING METHOD

Krekhtunov V. М., Komissarova E. V., RusovYu. S.

Bauman Moscow State Technical University

5,2-nd Baumanskaya str., Moscow -105005, Russia

Abstract – The flat reflector type phased antenna array (PAA) of extremely-high frequency band with waveguide ferrite phase shifters is investigated. The design-experiment method of tuning, gain factor optimization, beam track angle correction in the scanning sector and the sidelobe level reduction of the PAA are designed.

I.  Introduction

Investigation of short-wave part of millimeter wave band caused the problem of phased array antenna design with electrically beam scanning.

II.  Main part

The design-experiment method of PAA tuning is developed. This method is based on in-cell tuning to maximum signal strength of every PAA element, which is controlled on the oscilloscope indicator. It is determined, that PAA tuning may occur in view of known initial phase and phase characteristics of phase shifters as well as failing characteristics.

III.  Conclusion

1.     This method provides the setup of directional pattern given angle with high precision.

2. Such individual tuning makes it possible to maximize PAA gain factor and minimize the side-lobe level of directional pattern.

Джерело: Матеріали Міжнародної Кримської конференції «СВЧ-техніка і телекомунікаційні технології»