Информационный бюллетень ? 12

 

Достижения науки и техники в радиотехнических системах, антеннах, волноводах и распространении радиоволн

(Обзор публикаций в научно-технических иностранных и отечественных журналах)

 

Ключевые методики генерации широкополосных дискретных сигналов с линейной ЧМ

Дается описание методов генерации дискретных сверхширокополосных сигналов с линейной ЧМ. Рассмотрены 2 основные схемы генерации сигналов с линейной ЧМ: схема прямого набора данных с накоплением и схема со статистическим запоминающим устройством с произвольной выборкой данных. Схема генерации сверхширокополосных сигналов выбрана на основе сравнения методов запоминания данных. Подробно обсуждаются сравнительные характеристики схем генерации дискретных сверхширокополосных сигналов с линейной ЧМ. Проведено эксперим. исследование построенных образцов и подтверждена возможность их реализации.

Zhu Mingbo, Chang Wenge, Liang Diannong // Guofang keji daxue xuebao=J. Nat. Univ. Def. Technol.- 1999.- 21, ? 2.- C. 62-66.- Кит.; рез. англ.

 

Метод комплексных изображений для моделирования антенны РЛС, предназначенной для подповерхностных исследовании.

Для анализа антенн РЛС предложено комбинирование метода комплексных отображений с допущением о постоянной добротности излучателя. Предполагается, что проводимость и размещение подземных токов имеют пост. отношение во всем диапазоне используемых частот, что позволяет рассчитать комплексные параметры изображений во всем частотном диапазоне в обобщенном полупространстве. Для моделирования горизонтальных проволочных вибраторов вблизи полупространства с потерями использован смешанный потенциальный метод моментов. Применены импульсно-базисные функции и точечное согласование. Моделировались 2 типа вибраторов. Рассмотрено и трансформировано во временную область распределение тока в резистивно нагруженном вибраторе длиной 3,4 м на частотах 0-512 МГц. Метод позволяет сократить время работы РЛС в каждой частотной точке до 4 с.

Complex image model for ground-penetrating radar antennas / Leat Christopher J., Shuley Nicholas V., Stickley Glen F. // IEEE Trans. Antennas and Propag,- 1998.- 46, ? 10.- C. 1483-1488.- Англ.

 

Семиэлементные АР с параллельной фокальной плоскостью для системы построения радиолокационного изображения в диапазоне ММВ

Представлена теория АР с фокальной плоскостью для построения радиолокационного изображения в диапазоне ММВ. Приведены структуры анализируемых антенных систем для построения радиолокационного изображения, рассмотрены оптический метод анализа антенны Кассегрена и структуры облучателей этой двухзеркальной антенны, показаны значения параметров и компонентов для семиэлементной антенны, сканирующей в параллельной плоскости. Рассмотрены ключевые методики работы с семиэлементной антенной.

Zhang Yong, Li Xing-Guo, Li Yue-Hua // Hongwai yu haomiboxuebao=J. Infrared and Millimeter Waves.- 1999.- 18, ? 2.- C. 157-162.- Кит.; рез. англ.

 

Метод двойного использования вектора данных при оценке матрицы ковариаций и формировании характеристик ДОС АР

Исследуется применения метода двойного использования вектора данных для оценки ковариационной матрицы, применяемой в адаптивных ДОС при пространственно-временной обработке информации. Показано, что ошибки оценки м. б. уменьшены путем использования рассматриваемого метода усреднения и при некоторых случаях пространственно-временной адаптивной обработки. Указанное усреднение может сделать квадрупольной возможную поддержку выборки. Показано, что погрешности усреднения неизвестной решетки незначительно влияют на эффективность метода усреднения. Выигрыш от применения метода иллюстрируется на примере РЛС, установленной на вершине горы. РЛС имеет линейную АР из 14 элементов.

Forward-backward averaging in the presence of array manifold errors / Zatman Michael, Marshall Daniel // IEEE Trans, Antennas and Propag.- 1998.- 46, ? 11.- С. 1700-1704.- Англ.

 

Линейная зависимость управляющих векторов, связанных с трипольными АР.

Приводится анализ векторов эл. поля для определения направления прихода сигналов. Установлено, что любой управляющий вектор линейно зависит от направления прихода сигнала из любой точки трехмерного полусферического пространства. Каждые 2 управляющих вектора при приходе сигналов с разных направлений становятся линейно независимыми, если сигналы нелинейно поляризованы и приходят из полусферического пространства. Определена верхняя граница линейно независимых векторов, связанных с пространственной решеткой обобщенной конфигурации приемных элементов. Показано, что свойства векторов АР в случае линейно поляризованных сигналов аналогичны системе скалярных параметров при одинаковой конфигурации решеток.

Linear dependence of steering vectors associated with tripole arrays / Ho Kwok-Chiang, Tan Kah-Chye, Tan B. T. G. // IEEE Trans. Antennas and Propag.- 1998.- 46, ? 11.- C. 1705-1711.- Англ.

 

Синхронизация внешним сигналом и фазовая синхронизация для управления лучом антенны.

Работа РЛС миллиметрового диапазона, систем отображения и связи требуют применения рентабельных интеллектуальных сканирующих антенных систем. Для того чтобы синхронизировать работу множества элементов АР и изменять фазовое распределение без дополнительных фазосдвигающих схем, можно применить синхронизацию внешним сигналом и ФАПЧ, что позволит создавать дешевые сканирующие антенные системы. Приведено описание нескольких методов с рекомендациями для практического выполнения.

Injection- and phase-locking techniques for beam control / York Robert A., Itoh Tatsuo // IEEE Trans. Microwave Theory and Techn,- 1998.- 46, ? 11, Pt 2.-- C. 1920-1929.- Англ.

 

Элементы широкополосной антенны и АР, содержащая эти элементы.

Патентуется конструкция элемента широколосной АР с линейной поляризацией, предназначеной для применения на военно-морских судах и работающей в условиях воздействия морской воды и взрывов. Элемент имеет рупорообразную форму и содержит 2 горизонтальные проводящие пластины с отогнутыми концами и вертикальную плату из диэлектрика, вставляемую между ними. На плате методом печати наносится согласующий трансформатор импеданса в виде расширяющейся полосковой линии, соединенной с одной из проводящих пластин. При сборе решетки ряды антенных элементов устанавливаются под общий обтекатель, а их питающие выходы соединяются с выходом передатчика или выводятся на многоканальный приемник.

Broadband antenna element, and array using such elements: Пат. 5898409 США, МПК⁶ Н 01 Q 13/00 / Holzman Eric Louis; Lockheed Martin Corp.- ?08/921069; Заявл. 29.8.97; Опубл. 27.4.99; НПК 343/786

 

Глубоководная связь и некоторые особенности распространения радиоволн

Дан аналитический обзор современного состояния теории глубоководной связи на эл-магн. волнах; сделана оценка вклада источников НЧ эл-магн. шума; рассмотрены особенности распространения радиоволн при наличии горизонтальных неоднородностей проводимости; проанализированы результаты численного моделирования импульсного распространения эл.-магн. колебаний в морской среде; показана возможность сверхнизких частот связи на боковых волнах в мелководных акваториях.

Фиделис В. В. // Зарубеж. радиоэлектрон. Успехи соврем, радиоэлектрон.- 1999.- ? 8.- С. 59-71.- Рус.; рез. англ.

 

Плоская АР диапазона ММВ из 64 элементов.

Определены и проанализированы параметры, влияющие на уровень бокового излучения плоской АР. Предложена конструкция антенны из двух субрешеток, в каждой из которых размещены 16x2 излучателей, размещенных в плоскости Н. Для уменьшения бокового излучения субрешетки имеют боковые относит. смещения. Излучатели в них разнесены на величину, несколько большую длины волны. Примерно на эту же величину субрешетки отнесены в плоскости Е. Излучатели имеют форму рупоров. Разнос между облучателями определен устройством фидера, выполненного в виде плоской конструкции на станд. прямоугольных волноводах. На частотах 37-39,5 ГГц получено усиление 30,4 дБ при КПД, равном 39%, боковое излучение уменьшено до -35 дБ в плоскости Н на углах, больших 19њ от линии визирования. Обратные потери составляют 16,9 дБ в полосе 8,2% и 15 дБ в полосе 36,4-40 ГГц.

Planar 64 element millimetre wave antenna / Sehm Т., Lento A., Raisanen A. V. // Electron. Lett.- 1999.- 35, ?4.- C. 253-255.- Англ.

 

Широкополосная антенна продольного излучения.

Предложена конструкция субрешетки для антенны кругового обзора типа "АВАКС". Субрешетка выполнена в виде сотовой прямоугольной диэл. подложки, на которую нанесены плоские симметричные вибраторы. Вибраторы имеют вид расширяющихся изогнутых крыльев, размер которых увеличивается вдоль оси антенны по мере удаления от места запитки. На входе антенны расположены делитель и балансные трансформаторы. Каждый вибратор запитывается своим кабелем. Кабели имеют разную длину, обеспечивающую выравнивание временной задержки. Устройство аналогично антенне "волновой канал", но отличается от стержневой вибраторной конструкции более широкой полосой частот. Перекрытие составляет 300-800 МГц, коэф. стоячей волны в этом диапазоне менее 2. Такие субрешетки м. б. размещены по кругу и при коммутации обеспечивают круговой обзор. Приведены ДН и схемы включения для получения суммарно-разностных диаграмм.

Wideband end-fire array: Пат. 5894288 США, МПК⁶ Н 01 Q 13/10 / LeeJar J., Livingston Stan W.; Raytheon Co.- ?08/907522; Заявл. 8.8.97; Опубл. 13.4.99; НПК 343/770

 

Фундаментальные экспериментальные исследования решетки ретрансляционных антенн при приеме СВЧ сигналов. Ч. 2

Предложена конструкция элементов ретрансляционных антенн (ректенн), используемых в стратосферной ретрансляционной системе, разработанной в Японии. Проведены испытания изготовленной на основе сделанных предложений решетки ректенн в диапазоне 2,45 ГГц. Элемент ректенны состоит из круглого микрополоскового компонента и нелинейных цепей детектирования балансного типа, размещаемых на одной стороне подложки без применения сквозных отверстий, что делает удобным монтаж ректенн даже очень больших размеров. На предварительных испытаниях было установлено, что нелинейные цепи детектирования, состоящие из восьми диодов Шотки, позволяют получить на выходе до 1 Вт выпрямленной мощности сигнала при коэф. преобразования мощности СВЧ около 67%. При испытаниях четырехэлементной ректенной решетки в безэховой камере в процессе приема СВЧ сигнала получена выходная мощность 4Вт. Эксперим. данные показывают практическую применимость предложенной методики приема СВЧ сигналов.

Ito Takeo, Fujino Yoshiyuki, Fujita Masaharu // Tsushin sogo kenkyujo kiho=Rev. Commun. Res. Lab,- 1998.- 44, ? 3.- C. 105-111- Яп.; рез. англ.

 

Ретрансляционные антенны с двойной поляризацией и их угловые поляризационные характеристики. Ч. 4

Предложено использовать возможность увеличения вдвое передаваемой антенной мощности за счет использования двойной поляризации, когда 2 линейные ортогональные поляризации передаются независимо. Поляризационные оси передающих антенн и ретрансляционных антенн (ректенн) м. б. размещены строго между двумя точками. При размещении ректенн на подвижном объекте угол между осью поляризации передаваемой эл-магн. волны и осью поляризации принимаемой эл-магн. волны (поляризационный угол) может меняться в зависимости от высоты летательного аппарата и передаваемые амплитуды вертикальной и горизонтальной поляризации могут изменяться. С помощью компьютерного моделирования и экспериментально исследована зависимость эффективности преобразования мощности СВЧ сигнала в мощность пост. (выпрямленного) напряжения в ректенне с двойной поляризацией от поляризационного угла. Моделирование позволило определить параметры ректенны при отсутствии балансных цепей детектирования. Сравнение параметров систем передачи сигналов при двойной поляризации и систем с круговой поляризацией показывает преимущество систем с двойной поляризацией.