Теоретические обоснования методов снижения ближнего бокового излучения антенн для земной станции спутниковой связи
DOI:
https://doi.org/10.22213/2413-1172-2024-2-70-75Ключевые слова:
станция спутниковой связи, боковое излучение антенн, метод сниженияАннотация
В статье рассмотрены различные методы снижения бокового излучения антенны, которые преимущественно относятся к угловым направлениям, непосредственно примыкающим к направлению главного излучения антенны для земной станции спутниковой связи. Актуальность данной проблематики не вызывает сомнений, так как именно поведение диаграммной направленности антенны в этой области самым существенным образом определяет электромагнитная совместимость различных систем спутниковой связи. Наличие аксиального затенения приводит к значительному росту ближних боковых лепестков. Устранить указанную деформацию направленных свойств в некоторой плоскости можно использованием дополнительного излучателя, фазовый центр которого в этой плоскости совпадает с фазовым центром антенны. Компенсация теневого излучения осуществляется только в пучке областей, близких к плоскости, перпендикулярной прямой, соединяющей центры основной и вспомогательной антенн. Угловую область компенсации можно существенно расширить, если совместить фазовые центры основной и вспомогательной антенн. Этот достаточно тривиальный вывод ждет до сих пор своего нетривиального технического воплощения. Широкоугольную компенсацию бокового излучения предлагается осуществить двумя вспомогательными антеннами, расположенными параллельно плоскости подавления. Лучшие результаты могут быть получены при оптимизации формы раскрыва вспомогательных излучателей. Исследования показывают, что оптимальный вариант диаграммной направленности имеет место, когда упомянутые облучатели выполнены в виде прямоугольников длиной 0,295 и высотой 0,117 от радиуса раскрыва основной антенны, а распределение в раскрывах вспомогательных антенн имеет косинусоидальный характер. В этом случае удается подавить уровень излучения до -40 дБ.Библиографические ссылки
Arnaud E., Dugenet J., Elis K., Girardot A., Guihard D., Menudier C., Monediere T., Roziere F., Thevenot M. (2020) Compact iso ux X-band payload telemetry antenna with simultaneous dual circular polarization for LEO satellite applications. IEEE Antennas Wirel. Propag. Lett., 2020, 19, pp. 1679-1683.
Xu W., Li P., Qiu Y. (2019) Electromagnetic performance analysis of inhomogeneous airborne radomes for circular polarization applications. IEEE Antennas and Wireless Propagation Letters, vol. 18, no. 1, 2019, pp. 74-78.
Akan V. (2021) Choke ring horn antenna design for satellite payload data transmitters. Microw. Opt. Technol. Lett., 2021, 63, pp. 1913-1919.
Jinyuan Liu, Lixun Li, Yong Zuo, Huaming Chen, Shaojie Ni. Analysis of performance degradation introduced by radome for high-precision GNSS antenna. https://doi.org/10.1155/2019/1529656
Kang E., Yang J., Park Y., Kim J., Shin W., Park Y.B., Choo H. (2023) Analysis of a low-earth orbit satellite downlink considering antenna radiation patterns and space environment in interference situations. Remote Sens., 2023, 15, 1748. https://doi.org/10.3390/rs15071748
Polenga S.V., Erokhin A.A., Krylov R.M., Stankovsky A.V., Litinskaya E.A., Hudonogova A.D., Danilov I.Y., Salomatov Yu. P. (2019) A Ka-Band Shaped-Beam Circularly Polarized Reflectarray Antenna. Radiation and Scattering of Electromagnetic Waves, Divnomorskoe, Russia, 24-28 June 2019. Piscataway, IEEE, 2019, pp. 281-284.
Martinez-de-Rioja E., Encinar J.A., Pino A., Gonzalez-Valdes B. (2019) Design of Bifocal Dual Reflectarray Antennas in Ka-Band to Generate a Multi-Spot Coverage from Geostationary Satellites. 13-th European Conf. on Antennas and Propagation, Krakow, Poland, 31 March 2019 - 5 April 2019. Piscataway, IEEE, 2019, pp. 1-5.
Поленга С. В., Ерохин А. А., Рязанцев Р. О., Полигина А. Д., Крылов Р. М., Литинская Е. А., Гафаров Е. Р., Александрин А. М., Саломатов Ю. П., Данилов И. Ю. Двухдиапазонная отражательная антенная решетка Ka/Q-диапазонов частот // Известия вузов России. Радиоэлектроника. 2022. № 5. С. 18-31.
Кувалкин Е. С., Захаров А. И., Пец А. В. Оценка затухания радиосигнала для построения трассы связи «Земля - космос» // Вестник Балтийского федерального университета им. И. Канта. Серия: Физико-математические и технические науки. 2019. № 3. С. 99-109.
Cheng S., Gao Y., Cao J., Guo Y., Du Y., Hu S. (2020) Application of Neural Network in Performance Evaluation of Satellite Communication System: Review and Prospect. In: Liang Q., Wang W., Mu J., Liu X., Na Z., Chen B. (eds) Artificial Intelligence in China. Lecture Notes in Electrical Engineering, vol. 572. Springer, Singapore.
Жиров В. А., Орлов А. Е., Смирнов А. А. Эффективность использования частотно-энергетического ресурса в перспективных высокоскоростных спутниковых системах связи // Электросвязь. 2019. № 1.С. 42-51.
Антенные системы с широкоугольным механоэлектрическим сканированием / А. В. Станковский, С. В. Поленга, Е. А. Стригова, Ю. П. Саломатов // Известия вузов России. Радиоэлектроника. 2023. № 5. С. 50-62.
Пастернак Ю. Г., Пендюрин В. А., Сафонов К. С. Математическая модель излучающей апертуры фар, состоящей из сегменто-параболических антенн // Вестник ВГТУ. 2020. № 6. С. 69-78.
Волхонская Е. В., Коротей Е. В., Власова К. В. Модельные исследования направленных свойств однозеркальной антенны с двухдиапазонным логопериодическим облучателем в среде MATHCAD // Вестник Балтийского федерального университета им. И. Канта. Серия: Физико-математические и технические науки. 2020. № 4. С. 88-95.
Моделирование линейной антенной решетки для спутниковой связи современных телекоммуникационных систем / С. А. Антипов, В. Н. Кострова, П. В. Николаев, Ю. Г. Пастернак, К. А. Разинкин, В. И. Чугуевский // Вестник ВГТУ. 2020. № 4. С. 64-69.
Двухполяризационные решетки широкополосных печатных излучателей для приложений X- и Ku-диапазонов / В. В. Головин, Ю. Н. Тыщук, И. Л. Афонин, А. Л. Поляков, Г. В. Слезкин // РЭНСИТ. 2022. № 1. С. 3-10.
Стенд для измерения направленных характеристик антенн спутниковых систем связи / А. Б. Гладышев, Д. Д. Дмитриев, В. Н. Ратушняк, А. В. Жгун, О. Б. Грицан // Космические аппараты и технологии. 2020. № 4 (34). С. 201-208.
Ballandovich S.V., Liubina L.M., Sugak M.I. (2020) Non-planar full-metal slot reflectarray antenna // 23rd Intern. Microwave and Radar Conf., Warsaw, Poland, 5-8 Oct. 2020. Piscataway: IEEE, 2020, pp. 338-341.
Волхонская Е. В., Коротей Е. В., Скридлевский А. В. Оптимизация конструкции двухзеркальной антенны Грегори с логопериодическим облучателем Ku-диапазона для повышения качества решения задач спутниковой связи // Радиотехника. 2020. № 2. С. 5-13.
Titovets P.A. (2020) Technique for increasing the antenna gain-to-noise-temperature of satellite communications Earth stations with axisymmetric reflectors // T-Comm, 2020, no. 2, pp. 45-51.
Liu F., Su M., Li J., Li Y., Chen M. (2020) Research on Satellite Communication System for Interference Avoidance. In: Yu Q. (eds) Space Information Networks. SINC 2019.Communications in Computer and Information Science, vol 1169. Springer, Singapore.
Тайгин В. Б., Лопатин А. В. Разработка зеркальной антенны космического аппарата с ультралегким высокоточным размеростабильным рефлектором // Космические аппараты и технологии. 2019. № 3 (29). С. 121-131.
Пантенков Д. Г., Гусаков Н. В., Ломакин А. А. Методический подход к радиоконтролю сигналов спутниковой связи с оценкой требуемых энергетических характеристик приемных станций // Известия вузов. Электроника. 2022. № 3. С. 382-383.
Исследование направленных характеристик антенны земной станции спутниковой связи методом спирального сканирования / А. Б. Гладышев, Д. Д. Дмитриев, В. Н. Ратушняк, О. Б. Грицан // Журнал СФУ. Техника и технологии. 2021. № 7. С. 830-838.
Рыбков А. В., Бурмакин В. В. Анализ проблем спутниковой связи на подвижных объектах // Актуальные проблемы авиации и космонавтики. 2021. Т. 2. С. 47-49.
Загрузки
Опубликован
Как цитировать
Выпуск
Раздел
Лицензия
Copyright (c) 2024 Сергей Владимирович Зинкин
![Лицензия Creative Commons](http://i.creativecommons.org/l/by/4.0/88x31.png)
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.