Journal of Communications Technology and ElectronicsJournal of Communications Technology and ElectronicsРадиотехника и электроника0033-84943034-5901The Russian Academy of Sciences65071810.31857/S0033849424010037LAIVFMАНТЕННО-ФИДЕРНЫЕ СИСТЕМЫАНТЕННО-ФИДЕРНЫЕСИСТЕМЫResearch ArticleA combination of asymptotic and numerical methods in calculating the characteristics of a convex quasi-periodic phased antenna array with account the interaction of elements of an arbitrary typeСочетание асимптотического и численного методов при расчете характеристик выпуклой квазипериодической фазированной антенной решетки с учетом взаимного влияния излучателей произвольного типаIndenbomM. V.ИнденбомМ. В.
Russian Federation
mindenbom@mail.ruAll-Russian Research Institute of Radio EngineeringВсероссийский научно-исследовательский институт радиотехники17012024691465831012025Copyright ©; 2024, Russian Academy of SciencesCopyright ©; 2024, Российская академия наук2024Russian Academy of SciencesРоссийская академия наукhttps://journals.eco-vector.com/0033-8494/article/view/650718

Approximate asymptotic expressions are obtained for the partial radiating elements pattern and the active reflection coefficient of a large-sized quasi-periodic convex phased array antenna (PAA), using as a basis the results of a numerical solution for the electromagnetic field in a single PAA cell under periodic boundary conditions on the lateral surface of the cell. These expressions can be used to create mathematical software for modelling such phased arrays, taking into account the interaction of radiating elements, based on a combination of direct numerical methods, such as the finite element method, to analyse the field in a single cell of the phased array with the calculation of the characteristics of the phased array as a whole using analytical asymptotic expressions. Numerical results of applying the method are presented for calculating the characteristics of multi-element spherical phased array of slot radiating elements and conical phased array of slot and director radiating elements.

Получены приближенные асимптотические выражения для парциальной диаграммы излучающего элемента и действующего коэффициента отражения квазипериодической выпуклой фазированной антенной решетки (ФАР) большого размера, использующие в качестве основы результаты численного решения для электромагнитного поля в единичной ячейке ФАР при периодических граничных условиях на боковой поверхности ячейки. Эти выражения могут быть использованы при создании математического обеспечения для моделирования таких ФАР с учетом взаимодействия излучающих элементов на основе сочетания прямых численных методов, таких как метод конечных элементов, для анализа поля в единичной ячейке ФАР с расчетом характеристик ФАР в целом по аналитическим асимптотическим выражениям. Приведены численные результаты применения метода для расчета характеристик многоэлементных ФАР: сферической ФАР щелевых излучающих элементов и конической ФАР щелевых и директорных излучающих элементов.

partial radiating elements patternconvex phased array antennainteraction of elementsfinite element methodasymptotic expressionsпарциальная диаграмма элементавыпуклая фазированная антенная решеткавзаимодействие элементовметод конечных элементовасимптотические выраженияВоскресенский Д.И., Пономарев Л.И., Филиппов В.С. Выпуклые сканирующие антенны. М.: Сов. радио, 1978.Josefsson L., Persson P. Conformal Array Antenna Theory and Design. Hoboken: John Wiley and Sons Inc., 2006.Caronti A., Celentano S., Immediata S. et al. // 2016 IEEE Int. Symp. on Phased Array Systems and Technology (PAST). Waltham.15-8 Oct. N.Y.: IEEE, 2016. Article No. 7832540.Инденбом М.В. Антенные решетки подвижных обзорных РЛС. Теория, расчет, конструкции. М.: Радиотехника, 2015.Инденбом М.В. // РЭ. Т. 67. № 6. 2022. С. 546.Инденбом М.В. // Антенны. 2017. Вып. 3. С. 3.Инденбом М.В. // Журн. радиоэлектроники. № 9. 2020. https://doi.org/10.30898/1684-1719.2020.9.2Инденбом М.В. // Антенны. 2018. Вып. 1. С. 9.Jin J. Finite Element Method in Electromagnetics. N.Y.: Willey, 2002.Kogon A.J., Sarris C.D. // IEEE Antennas & Propagation Magazine. 2022. № 3. P. 59.Fulton C.J., Maikamali A. // IEEE Antennas and Propagation Magazine. 2015. № 3. P. 132.Фельд Я.Н., Бененсон Л.С. Основы теории антенн. М.: Дрофа, 2007.Инденбом М.В., Филиппов В.С. // Изв. вузов. Радиоэлектроника. Т. 21. № 2. 1978. С. 22.Инденбом М.В., Филиппов В.С. // РЭ. 1978. Т. 23. № 8. С. 1616.Федорюк М.В. Асимптотика. Интегралы и ряды. М.: Наука, 1987.Анютин А.П., Боровиков В.А. Равномерные асимптотики интегралов от быстроосциллирующих функций с особенностями внеэкспоненциального множителя. Препринт АН СССР: Ин-т радиотехники и электроники. № 42 (414). 1984.Орлов Ю.И. // РЭ. Т. 21. № 1. 1976. С. 62.Инденбом М.В., Скуратов В.А. // Радиотехника. 2021. № 5. С. 117.Крюковский А.С., Лукин Д.С., Палкин Е.А., Растягаев Д.С. // РЭ. 2006. Т. 51. № 10. С. 1155.