Исследование цилиндрической конформной антенной решетки с печатным излучателем для БПЛА


DOI: 10.34759/trd-2023-129-14

Авторы

Король Д. Г.*, Темченко В. С.**

Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет), Волоколамское шоссе, 4, Москва, A-80, ГСП-3, 125993, Россия

*e-mail: Dan0932@yandex.ru
**e-mail: Vstemchenko@gmail.com

Аннотация

В статье рассмотрены постановка задачи и результаты численного моделирования для конформной цилиндрической антенной решетки с прямоугольным печатным излучателем линейной поляризации, рассчитанным на частоту 2,4 ГГц, которая размещается на БПЛА. Такой подход справедлив применяя аппроксимацию отдельных участков летательного аппарата простыми геометрическими фигурами. Рассмотрена задача сканирования лучом в секторе φск=225о θск=30о.

Ключевые слова:

печатная антенна, конформные антенны, моделирование антенн, CST Microwave Studio

Библиографический список

  1. Ahn, B. Tomasic, S. Liu. Digital Beamforming in a large conformal Phased Array Antenna for satellite operations support — Architecture, design, and development // 2010 IEEE International Symposium on Phased Array Systems and Technology, Waltham, MA, USA, 2010, pp. 423-431. DOI: 10.1109/ARRAY.2010.5613334
  2. Jianjun, Y. Zhaowei, C. Xiangyu. MOM Analysis of Cylindrical Conformal Dipole Array // 2006 7th International Symposium on Antennas, Propagation & EM Theory, Guilin, China, 2006, pp. 1-4. DOI: 10.1109/ISAPE.2006.353394
  3. Ogurtsov, S. Koziel. A Conformal Circularly Polarized Series-Fed Microstrip Antenna Array Design // IEEE Transactions on Antennas and Propagation, 2020, vol. 68, no. 2, pp. 873-881. DOI: 10.1109/TAP.2019.2943326
  4. A. Yinusa. A Dual-Band Conformal Antenna for GNSS Applications in Small Cylindrical Structures // IEEE Antennas and Wireless Propagation Letters, 2018, vol. 17, no. 6, pp. 1056-1059. DOI: 10.1109/LAWP.2018.2830969
  5. Xu et al. Analytical Beam Forming for Circularly Symmetric Conformal Apertures // IEEE Transactions on Antennas and Propagation, 2015, vol. 63, no. 4, pp. 1458-1464. DOI: 10.1109/TAP.2014.2382663
  6. Xu, J. Cui, J. Duan, B. Zhang, Y. Tian. Versatile Conical Conformal Array Antenna Based on Implementation of Independent and Endfire Radiation for UAV Applications // IEEE Access, 2019, vol. 7, pp. 31207-31217. DOI: 10.1109/ACCESS.2019.2903198
  7. D. Braaten, S. Roy, I. Irfanullah, S. Nariyal, D. E. Anagnostou. Phase-Compensated Conformal Antennas for Changing Spherical Surfaces // IEEE Transactions on Antennas and Propagation, 2014, vol. 62, no. 4, pp. 1880-1887. DOI: 10.1109/TAP.2014.2298881
  8. Knott. Design and Experimental Results of a Spherical Antenna Array for a Conformal Array Demonstrator // 2007 2nd International ITG Conference on Antennas, Munich, Germany, 2007, pp. 120-123. DOI: 10.1109/INICA.2007.4353945
  9. Josefsson Lars, Patrik Persson. Conformal array antenna theory and design. John wiley & sons, 2006, 488 p.
  10. Титов К.Д. Принципы построения сверхширокополосного канала связи на беспилотном летательном аппарате вертолетного типа легкого класса // Труды МАИ. 2022. № 122. URL: https://trudymai.ru/published.php?ID=164250/ DOI: 10.34759/trd-2022-122-12
  11. Ильин Е.М., Полубехин А.И., Черевко А.Г. Конформные антенные системы — перспективное направление развития бортовых РЛК для беспилотных летательных аппаратов // Вестник СибГУТИ. 2015. № 2. С. 149-155.
  12. Yunfei Qiang, Lin Guo, Jing M. et al. A design of conformal dipole array for aircraft applications // IEEE International Conference on Microwave and Millimeter Wave Technology (ICMMT), 2016. DOI: 10.1109/icmmt.2016.7761809
  13. Расторгуев В.В., Нуждин В.М., Коновальцев А.В., Ананенков А.Е., Марин Д.В. К вопросу о расширении возможностей использования бортовых радиолокационных систем // Труды МАИ. 2016. № 90. URL: https://trudymai.ru/published.php?ID=74827
  14. Бушкин С.С., Головин С.А., Сорока Н.Н. Особенности разработки малогабаритных фазированных антенных решеток на ферритовых фазовращателях для беспилотных летательных аппаратов // Вестник Концерна ВКО «Алмаз — Антей». 2020. № 1. C. 19-25. DOI: 10.38013/2542-0542-2020-1-19-25
  15. Азаров А.В., Караваев М.Н., Рожков С.С., Славянский А.О., Смолка К.А. Синтез малогабаритного фазового пеленгатора авиационного базирования // Труды МАИ. 2022. № 123. URL: https://trudymai.ru/published.php?ID=165549. DOI: 10.34759/trd-2022-123-12
  16. Овчинникова Е.В., Рыбаков А.М. Печатная антенная решетка для бортовой РЛС // Труды МАИ. 2012. № 52. URL: https://trudymai.ru/published.php?ID=29558
  17. Вахитов М.Г., Клыгач Д.С. Моделирование конформной антенной решётки для беспилотного летательного аппарата // Журнал радиоэлектроники. 2021. № 3. DOI: 10.30898/1684-1719.2021.3.7
  18. Jun-Jie Peng, Shi-Wei Qu, Mingyao Xia, Shiwen Yang. Conformal Phased Array Antenna for Unmanned Aerial Vehicle with ±70° Scanning Range // IEEE Transactions on Antennas and Propagation, 2021, vol. 69, issue 8. DOI: 10.1109/TAP.2021.3060125
  19. Король Д.Г. Оптимизация числа излучателей конформной антенной решетки летательного аппарата на основе генетического алгоритма // 21-я Международная конференция «Авиация и космонавтика» (Москва, 21-25 ноября 2022): тезисы докладов. — М.: Изд-во «Перо», 2022. С. 289-290.
  20. Воскресенского Д.И. Устройства СВЧ и антенны. Проектирование фазированных антенных решеток. — М.: Радиотехника, 2012. — 744 с.

Скачать статью

mai.ru — информационный портал Московского авиационного института

© МАИ, 2000—2024

 Вход