Фазовый синтез лучей специальной формы в фазированных антенных решетках бортовых РЛС

• Автор: Грибанов, Александр Николаевич
• Шифр специальности: 05.12.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 208 с. : ил.

1. РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ ФАЗОВОГО СИНТЕЗА ОДНОМЕРНО РАСШИРЕННЫХ ЛУЧЕЙ
1.1. Постановка задачи
1.1.1. Особенности исследуемых ФАР
1.1.2. Требования, предъявляемые к лучам специальной формы
1.1.3. Проблемы фазового синтеза ДН
1.2. Разработка метода формирования лучей, расширенных в одной плоскости
1.2.1. Разработка метода веерных парциальных ДН
1.2.2. Разработка методики получения обобщенного аналитического решения
1.3. Разработка метода формирования лучей типа «созес2(0)>>
1.3.1. Разработка метода формирования лучей
1.3.2. Разработка методики получения обобщенного аналитического решения
1.4. Особенности формирования лучей специальной формы
1.5. Выводы
2. РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ ФАЗОВОГО СИНТЕЗА ДВУМЕРНО РАСШИРЕННЫХ ЛУЧЕЙ
2.1. Разработка метода формирования лучей, расширенных в двух плоскостях
2.1.1. Разработка метода формирования расширенных лучей
2.1.2. Разработка методики получения обобщенного аналитического решения
2.2. Разработка метода формирования лучей произвольной заданной формы

2.2.1. Разработка общей теории метода
2.2.2. Примеры формирования ДН
2.2.3. Особенности метода
2.3. Выводы
3. ПРОГРАММА АНАЛИЗА И СИНТЕЗА ХАРАКТЕРИСТИК ИЗЛУЧЕНИЯ ФАР
3.1. Разработка требований к программе математического моделирования
3.2. Основные математические соотношения, положенные в основу математической
модели
3.3. Описание программы математического моделирования

3.4. Работа с программой
3.5. Проверка достоверности расчетов, полученных с помощью программы
3.6. Выводы
4. ИССЛЕДОВАНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ МЕТОДОВ ФАЗОВОГО СИНТЕЗА
4.1. Описание исследуемых ФАР
4.2. Характеристики лучей, расширенных в одной плоскости
4.2.1. Исследование характеристик расширенных лучей при использовании
параболической фазовой подставки
4.2.2. Исследование характеристик расширенных лучей при использовании метода парциальных ДН
4.2.3. Сравнение характеристик расширенных лучей при использовании разных методов
4.2.4. Получение обобщенного фазового решения при использовании метода парциальных ДН и характеристики излучения ФАР
4.3. Исследование характеристик лучей, расширенных в двух плоскостях
4.4. Исследование характеристик лучей вида «cosec2(0)»
4.5. Исследование лучей произвольной заданной формы
4.6. Выводы
5. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
5.1. Описание экспериментальной базы
5.1.1. Прямые измерения в безэховой камере
5.1.2. Комбинированный метод с использованием данных настройки ФАР и математического моделирования
5.2. Исследование лучей, расширенных в одной плоскости
5.3. Формирование лучей, расширенных в двух плоскостях
5.4. Формирование лучей типа «Cosec2(0)»
5.5. Формирование ДН произвольной заданной формы
5.6. Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ А. Акты внедрения диссертационных материалов

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ
АР - амплитудное распределение АРМ - автоматизированное рабочее место АФАР - активная фазированная антенная решетка АФР - амплитудно-фазовое распределение БРЛС - бортовая радиолокационная станция БУЛ - блок управления лучом БЭК - безэховая камера
ДН - диаграмма направленности в каком-либо угловом сечении
ДН1 - диаграмма направленности одного излучателя в составе решетки
ВРС - волноводная распределительная система
КАПС - комплекс аппаратно-программных средств
КИП - коэффициент использования поверхности
КНД - коэффициент направленного действия
Кр - коэффициент расширения луча по уровню
КУ - коэффициент усиления антенны
ММ - математическая модель
НК - направляющие косинусы
ПДН - пространственная диаграмма направленности
ПК - персональный компьютер
ПММ - программа математического моделирования
ПО - программное обеспечение
РЛС - радиолокационная станция
СК - система координат
ФР - фазовое распределение
ФАР - фазированная антенная решетка
ЭЛ - эквивалентная линейка

Математически это выражается следующей формулой, сопоставляющей параметры парциальных ДН и их соответствующих угловых интервалов (рис. 1.76).
F2m( 0)
— = const
Am« (1.29)
Отсюда следует, что парциальной ДН с номером т выделяется угловой интервал
f2-(°) д
(U0)
Направления максимумов парциальных ДН должны быть направлены в центры соответствующих интервалов, поэтому они будут определяться выражением

и = и • + УД и + 0.5Дм
т пип п

В результате, для формирования секторного луча в угловом интервале (umin, итах) необходимо, чтобы максимум луча парциальной диаграммы с текущим номером т был сориентирован в направление
м-
У ^2(0)
£^а(°)+ °-5^(0^ + «— (1.31)
V
Это означает, что разность фаз между излучателями, образующими парную подрешетку с номером т, должна быть равна
Л(рт=-Ыит (1.32)
Исходя из этого, результирующее фазовое распределение,
формирующее секторный луч, должно определяться следующей итерационной
формулой, определяющей фазу текущего излучателя с номером п+1
<Рп+ =‘Р»+Ь<Рп = ^Ь(рт

что соответствует выражению(1.19).