Инженеры ЛЭТИ разработали более технологичную антенную решетку для систем радиолокации
Особенностью конструкции антенной решетки является применение печатной технологии, упрощающей ее производство и реализацию работы на двух поляризациях. В совокупности с возможностью реализации спадающего распределения поля в раскрыве это позволяет улучшить характеристики радиолокационных систем.
Радиолокационные комплексы – критически важные технические системы, которые обеспечивают контроль воздушного и морского пространства. Одним из основных компонентов радиолокационного оборудования являются антенны (как, впрочем, и для всех радиотехнических систем) – устройства, предназначенные для излучения и приёма электромагнитных волн, которые позволяют передавать радиосигналы.
Антенна должна быть технологичной и при этом обладать конкурентоспособными техническими характеристиками. По этой причине при массовом производстве приоритет отдается технологии фотолитографии. Возможность реализации двухполяризационных решений позволяет расширить функциональность и системные характеристики.
Важной характеристикой для любой антенны является её поляризация – направление распространения электрического поля (которое, в свою очередь, является компонентом любой электромагнитной волны) в пространстве. Поляризация бывает нескольких типов (линейная и круговая) и зависит от конструкции антенны. Для эффективной передачи и приёма сигнала поляризация передающей и приёмной антенн должна совпадать или быть совместимой. Несовпадение поляризаций приводит к потере сигнала (например, в случае радиолокации это может привести к снижению качества контроля пространства). Поэтому профильные научные группы в разных странах мира ведут исследования и разработки новых принципов и конструкций антенн.
«В радиолокационных комплексах часто используются волноводно-щелевые антенные решетки. Однако процесс их производства достаточно трудоемкий, и, как правило, они способны работать с полями только одной поляризации. Мы разработали прототип двухполяризационной антенны, которая является аналогом волноводно-щелевых антенных решеток. Она проще в изготовлении из-за применения технологии фотолитографии. А возможность работы на двух поляризациях позволяет улучшить технические характеристики радиолокационных комплексов», – рассказал доцент кафедры теоретических основ радиотехники (ТОР) СПбГЭТУ «ЛЭТИ» Святослав Владимирович Балландович.
Антенная решетка представляет собой печатную плату, расположенную на металлическом основании. Измерения проводились в Центре коллективного пользования «Безэховая камера» СПбГЭТУ ЛЭТИ (ЦКП БЭК) – специальной исследовательской лаборатории, в которой можно измерять характеристики антенно-фидерных устройств и других радиотехнических систем в условиях отсутствия переотражений и внешних помех. Эти эксперименты подтвердили, что разработка соответствует расчетным характеристикам. Результаты исследований опубликованы в научном журнале «Письма в журнал технической физики».
Разработка антенн является одним из направлений работы в сфере научных основ и компонентов для радиотехнических систем кафедры ТОР, которой в 2025 году исполняется 100 лет. Среди других разработок кафедры: элементы для сложносоставных антенн 5G, плоские разборные антенны, антенные устройства для интернета вещей, антенны КВ-диапазона и проч. Кроме того, сотрудники кафедры ТОР обеспечивают работу университетских ЦКП «Безэховая камера» и НИИ радиотехники и телекоммуникаций.
Работы ведутся в рамках Десятилетия науки и технологий в России, главным мероприятием которого является Конгресс молодых учёных.
Информация и фото предоставлены Центром научных коммуникаций СПбГЭТУ „ЛЭТИ“ им. В.И. Ульянова (Ленина)
Разместила: Наталья Сафронова