Abstract
Antennas are one of the main elements of radio engineering systems. Phased antenna arrays (PAR), which make it possible to regulate the direction of radiation due to the ability to control the phases or phase differences of the emitted signal, are the most effective types of antennas. The size, design and shape of the PAR depend on the tasks to be solved, the type of emitters and the nature of their location. The article discusses the transformation of an equidistant PAR into a non-equidistant antenna array in order to reduce the level of side lobes and suppress diffraction maxima with a given minimum distance between the emitters. A model of a non-equidistant antenna array and calculation formulas for its analysis are presented. The method presented in the work based on iterative calculation methods makes it possible to select the main parameters of a non-equidistant PAR taking into account the bonds formed between neighboring radiating elements. The coordinates of the emitter elements of the non-equidistant PAR were calculated in a program using the MATLAB language. At the same time, a method was implemented to search for the optimal arrangement of emitters relative to each other, in which the directional pattern of the antenna array will have a minimum level of diffraction maxima and the required level of side lobe. According to the results of the program execution, the coordinates of the new non-equidistant PAR were obtained. The non-equidistant phased array antenna simulated according to the calculation results showed a complete absence of diffraction maxima, in contrast to the equidistant array, but it was not possible to sufficiently obtain the required level of side lobes. The calculated antenna radiation patterns presented for comparison showed the advantages of a non-equidistant antenn array.
Highlights
Антенны являются одним из основных элементов радиотехнических систем
Приведены модель неэквидистантной антенной решетки и расчетные формулы для ее анализа
Phased antenna arrays (PAR), which make it possible to regulate the direction of radiation due to the ability to control the phases or phase differences of the emitted signal, are the most effective types of antennas
Summary
Антенны являются одним из основных элементов радиотехнических систем. Фазированные антенные решетки (ФАР), позволяющие регулировать направление излучения благодаря возможности управления фазами или разностями фаз излучаемого сигнала, являются наиболее эффективными типами антенн. При этом реализован метод поиска оптимального расположения излучателей относительно друг друга, при котором диаграмма направленности антенной решетки будет иметь минимальный уровень дифракционных максимумов и требуемый уровень боковых лепестков. Смоделированная по результатам расчета неэквидистантная фазированная антенная решетка показала полное отсутствие дифракционных максимумов в отличие от эквидистантной решетки, но при этом не удалось в достаточной мере получить требуемый уровень боковых лепестков. Приведенные для сравнения расчетные диаграммы направленности антенн показали преимущества неэквидистантной антенной решетки. Ключевые слова: фазированная антенная решетка, неэквидистантная антенная решетка, диаграмма направленности, синтез антенной решетки, минимаксный уровень боковых лепестков, оптимизация конструкции антенны. Преимущества неэквидистантных антенных решеток: – наличие только одного основного лепестка АР, что позволяет сконцентрировать энергию излучения в нужном направлении; – уменьшение уровня боковых лепестков, что приводит к уменьшению вероятности появления ложных целей; – уменьшение числа излучателей, и как следствие, уменьшение массы и стоимости антенны. Качественное выполнение своих задач неэквидистантными антенными решетками полностью зависит от результатов расчета координат излучателей
Sign-in/Register to view highlights & summary Talk to us
Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have
Schedule a callDisclaimer: All third-party content on this website/platform is and will remain the property of their respective owners and is provided on "as is" basis without any warranties, express or implied. Use of third-party content does not indicate any affiliation, sponsorship with or endorsement by them. Any references to third-party content is to identify the corresponding services and shall be considered fair use under The CopyrightLaw.
