НЕЭКВИДИСТАНТНАЯ ЛИНЕЙНАЯ АНТЕННАЯ РЕШЕТКА Российский патент 2022 года по МПК H01Q21/00 

Неэквидистантная линейная антенная решетка относится к области антенной техники и может быть использована в радиотехнических системах различного назначения в качестве самостоятельной широкодиапазонной антенной решетки, либо в качестве элемента более сложных систем.

Известна разреженная линейная неэквидистантная фазируемая антенная решетка (аналог), содержащая антенны, фидерные линии и диаграмообразующее устройство, обеспечивающее равноамплитудное распределение энергии радиосигнала между антеннами [Авторское свидетельство СССР №1658250, H01Q, опубл. 23.06.1991]. В антенной решетке антенны размещены в эквидистантно расположенных на прямой линии узлах, причем количество узлов больше количества антенн. Номера вышеупомянутых узлов образуют относительное разностное множество, которое характеризуется тем, что соответствующая ему циклическая автокорреляционная функция при любых сдвигах, кратных целому числу, сохраняет постоянное значение, равное λ₁, а при любых других сдвигах сохраняет постоянное значение, равное λ₂, причем λ₁<λ₂.

Недостатками известной разреженной линейной неэквидистантной фазируемой антенной решетки является ограниченный рабочий диапазон и высокий уровень боковых лепестков для заданных апертуры (расстояния между фазовыми центрами крайних антенн) и числа антенн, обусловленный наличием в антенной решетке пар антенн с одинаковыми или кратными целому числу расстояниями между фазовыми центрами антенн.

Известна неэквидистантная линейная антенная решетка (аналог) [см., например, Лавров А.С, Резников Г.Б. Антенно-фидерные устройства. Учебное пособие для вузов. - М.: Советское радио, 1974, стр. 76-77.], содержащая N антенн, где N≥4, фазовые центры которых размещены вдоль прямой линии с расстоянием L между фазовыми центрами пары наиболее удаленных антенн, а главные лепестки диаграмм направленности антенн в плоскости, содержащей вышеупомянутую прямую линию, или плоскости, перпендикулярной вышеупомянутой прямой линии, ориентированы по нормали к прямой линии, и многоканальный делитель мощности, обеспечивающий равно-амплитудное распределение энергии радиосигнала с одинаковыми фазовыми задержками радиосигнала между антеннами, N выходов которого соединены с входами соответствующих N антенн, а вход является входом неэквидистантной линейной антенной решетки, причем расстояния между фазовыми центрами антенн выбраны обратно пропорциональными величинам токов в соответствующих антеннах N-элементной эквидистантной линейной антенной решетки с расстоянием L между фазовыми центрами пары наиболее удаленных антенн и неравноамплитудным распределением токов в антеннах, описываемых полиномом Чебышева (с оптимальным в смысле Дольфа-Чебышева неравноамплитудным распределением токов в антеннах вдоль эквидистантной линейной антенной решетки).

Недостатком известной неэквидистантной линейной антенной решетки является высокий уровень боковых лепестков для заданных апертуре (расстоянии между фазовыми центрами крайних антенн) и числа антенн, обусловленный наличием в антенной решетке пар антенн с одинаковыми расстояниями между фазовыми центрами антенн, так как оптимальное Дольф-Чебышевское амплитудное распределение является симметричным.

Наиболее близким по технической сущности является неэквидистантная линейная антенная решетка (прототип) [Березин А.В., Виноградов А.Д., Михин А.Ю., Никитенко Е.П. Способы построения и параметры широкодиапазонных пеленгаторных неэквидистантных линейных антенных решеток // Антенны, 2018, №5(249), с. 21-30.], содержащая N антенн, где N≥4, фазовые центры которых размещены вдоль отрезка прямой линии длиной L, превышающей минимальную длину волны λ_min рабочего диапазона неэквидистантной линейной антенной решетки, а главные лепестки диаграмм направленности антенн в плоскости, содержащей вышеупомянутый отрезок прямой линии, или плоскости, перпендикулярной вышеупомянутому отрезку прямой линии, ориентированы по нормали к отрезку прямой линии, и многоканальный делитель мощности, обеспечивающий равноамплитудное распределение энергии радиосигнала с одинаковыми фазовыми задержками радиосигнала между антеннами, N выходов которого соединены с входами соответствующих N антенн, а вход является входом неэквидистантной линейной антенной решетки, причем число N антенн выбирается в зависимости от заданных длины L отрезка прямой линии, минимальной длины волны λ_min рабочего диапазона и максимального уровня η боковых лепестков диаграммы направленности по напряжению неэквидистантной линейной антенной решетки в соответствии с соотношением

координаты точек размещения фазовых центров n-х антенн x_n, где n=1, 2, …, N, отсчитываемые относительно точки, расположенной вблизи центра отрезка прямой линии длиной L, определяются в соответствии с соотношением

где k=3, …, N;

ξ - знаменатель геометрической прогрессии, членами которой является совокупность (N-1) расстояний между фазовыми центрами соседних антенн, значение которого выбирается превышающим единицу;

d_min - минимальное расстояние между фазовыми центрами соседних антенн, которое с использованием заданной длины L отрезка прямой линии и выбранных значений числа антенн N и знаменателя ξ геометрической прогрессии определяется в соответствии с соотношением

Недостатками известной неэквидистантной линейной антенной решетки является ограниченный коэффициент перекрытия Kλ рабочего диапазона длин волн λ, определяемый отношением максимальной длины волны λ_max к минимальной длине волны λ_min, и ограниченные возможности уменьшения уровня боковых лепестков диаграммы направленности неэквидистантной линейной антенной решетки в пределах рабочего диапазона длин волн λ_max ≥λ≥λ_min с коэффициентом перекрытия обусловленные тем, что при выборе знаменателя ξ геометрической прогрессии, составленной из совокупности (N-l) расстояний между фазовыми центрами соседних антенн, и минимального расстояния d_min между фазовыми центрами соседних антенн в соответствии с соотношением (3) не учитываются максимальные габаритные размеры антенн неэквидистантной линейной антенной решетки, которые для широкодиапазонных антенн, характеризуемых коэффициентом перекрытия K_λ рабочего диапазона до 10, таких как, например, вибраторные антенны со вставками, логопериодические вибраторные антенны или логос-пиральные антенны, могут превышать минимальную длину волны λ_min рабочего диапазона до 10 раз.

Техническим результатом данного изобретения является расширение рабочего диапазона длин волн неэквидистантной линейной антенной решетки, в пределах которого обеспечивается наименьший уровень боковых лепестков диаграммы направленности неэквидистантной линейной антенной решетки.

Технический результат достигается тем, что в известной неэквидистантной линейной антенной решетке, содержащей N антенн, где N≥4, фазовые центры которых размещены вдоль отрезка прямой линии длиной L, превышающей минимальную длину волны λ_min рабочего диапазона неэквидистантной линейной антенной решетки, а главные лепестки диаграмм направленности антенн в плоскости, содержащей вышеупомянутый отрезок прямой линии, или плоскости, перпендикулярной вышеупомянутому отрезку прямой линии, ориентированы по нормали к отрезку прямой линии, и многоканальный делитель мощности, обеспечивающий равноамплитудное распределение энергии радиосигнала с одинаковыми фазовыми задержками радиосигнала между антеннами, N выходов которого соединены с входами соответствующих N антенн, а вход является входом неэквидистантной линейной антенной решетки, причем число N антенн выбирается в зависимости от заданных длины L отрезка прямой линии, минимальной длины волны λ_min рабочего диапазона и максимального уровня η боковых лепестков диаграммы направленности по напряжению неэквидистантной линейной антенной решетки в соответствии с соотношением

координаты точек размещения фазовых центров n-х антенн x_n, где n=1, 2, …, N, отсчитываемые относительно точки, расположенной вблизи центра отрезка прямой линии длиной L, определяются в соответствии с соотношением

где k=3, …, N;

d_min - минимальное расстояние между фазовыми центрами соседних антенн;

ξ - знаменатель геометрической прогрессии, членами которой является совокупность (N-1) расстояний между фазовыми центрами соседних антенн, превышающий единицу;

согласно изобретению минимальное расстояние d_min между фазовыми центрами соседних антенн выбирают в соответствии с соотношением

где - максимальный габаритный размер антенн неэквидистантной линейной антенной решетки;

Δ - минимально возможное расстояние между ближайшими точками соседних антенн, не меньшее половины минимальной длины волны λ_min рабочего диапазона неэквидистантной линейной антенной решетки, а знаменатель ξ геометрической прогрессии выбирают в зависимости от заданной длины L отрезка прямой линии и выбранных значений числа антенн N и минимального расстояния d_min между фазовыми центрами соседних антенн в соответствии с соотношением

Решение поставленной задачи с достижением технического результата обусловлено следующим.

В предложенной неэквидистантной линейной антенной решетке, в отличие от известного, минимальное расстояние d_min между фазовыми центрами соседних антенн, равное первому члену d₁ возрастающей геометрической прогрессии d₁, d₂, …, d_m, …, d_N-1, членами d_m которой являются расстояния d_m=⎢x_m+1-x_m-1⎟ между фазовыми центрами соседних антенн, где m=2, 3, …, (N-1) и, соответственно, значение знаменателя ξ геометрической прогрессии, выбираются с учетом максимального габаритного размера антенн неэквидистантной линейной антенной решетки, пропорционального максимальной длине волны λ_max рабочего диапазона антенн и, соответственно, неэквидистантной линейной антенной решетки, за счет чего при увеличении максимального габаритного размера антенн и, соответственно, при увеличении согласно (6) минимального расстояния d_min между фазовыми центрами соседних антенн при заданном значении длины L отрезка прямой линии и выбранном в соответствии с соотношением (4) числа антенн N значение знаменателя ξ геометрической прогрессии, членами которой является совокупность (N-l) расстояний d₁=d_min, d₂, …, d_m, …, d_N-1 между фазовыми центрами соседних антенн, уменьшается, что позволяет: во-первых, увеличить максимальную длину волны λ_max рабочего диапазона неэквидистантной линейной антенной решетки и при обеспечении в соответствии с соотношением (4) заданной минимальной длины волны λ_min рабочего диапазона, соответственно, увеличить коэффициент перекрытия K_λ рабочего диапазона неэквидистантной линейной антенной решетки; во-вторых, в расширенном рабочем диапазоне уменьшить уровень боковых лепестков диаграммы направленности неэквидистантной линейной антенной решетки за счет уменьшения разницы b_m в расстояниях b_m=d_m-d_m-1 между фазовыми центрами двух пар соседних антенн, расстояния d_m и d_m-1 между фазовыми центрами антенн которых являются соседними членами совокупности (N-1) расстояний между фазовыми центрами соседних антенн, образующих геометрическую прогрессию со знаменателем ξ. Выбор минимально возможного расстояния Δ между ближайшими точками пары антенн с минимальным расстоянием d_min между фазовыми центрами антенн, не меньшего половины минимальной длины волны λ_min рабочего диапазона неэквидистантной линейной антенной решетки, обеспечивает достижение технического результата изобретения в случае использования в качестве антенн неэквидистантной линейной антенной решетки широкодиапазонных антенн с малыми электродинамическими размерами и широкодиапазонными или перестраиваемыми по рабочему диапазону длин волн согласующими устройствами [см., например, Драбкин А.Л., Зузенко В.Л. Антенно-фидерные устройства. - М: Сов. радио, 1961, стр. 405-416], характеризуемые максимальными габаритными размерами не превышающими минимальную длину волны λ_min рабочего диапазона неэквидистантной линейной антенной решетки.

Указанные преимущества, а также особенности настоящего изобретения поясняются вариантом его осуществления со ссылками на прилагаемые фигуры.

Фиг. 1 изображает схему расположения координат фазовых центров антенн неэквидистантной линейной антенной решетки в плоской декартовой системе координат, поясняющая сущность заявленного изобретения;

фиг. 2 - функциональную схему заявленной неэквидистантной линейной антенной решетки;

фиг. 3 - нормированные амплитудные диаграммы направленности D(θ,λ) заявленной неэквидистантной линейной антенной решетки, содержащей девять антенн, и ее аналога на минимальной длине волны λ_min рабочего диапазона;

фиг. 4 - нормированные амплитудные диаграммы направленности D(θ,λ) заявленной неэквидистантной линейной антенной решетки, содержащей девять антенн, и ее аналога на максимальной длине волны λ_max рабочего диапазона.

Для пояснения физической сущности заявленной неэквидистантной линейной антенной решетки на фиг. 1 представлена схема расположения координат фазовых центров N антенн неэквидистантной линейной антенной решетки вдоль отрезка прямой линии длиной L, находящегося на оси абсцисс ОХ плоской декартовой системы координат Σ_пл={O,Х,Y}, центр О которой совмещен с точкой, расположенной вблизи центра отрезка прямой линии длиной L. На фиг. 1 также обозначены: А_1(2;3;4) и х_1(2;3;4) - соответственно точки расположения и координаты фазовых центров первой (второй; третьей; четвертой) антенн, размещенных в средней части неэквидистантной линейной антенной решетки; A_N-s и A_N-2-s - точки расположения фазовых центров пары соседних антенн с координатами x_N-s и x_N-2-s соответственно, размещенных в крайней левой части отрезка прямой линии длиной L, где s - параметр, принимающий значения 0 или 1 соответственно при нечетном или четном числе антенн N неэквидистантной линейной антенной решетки; A_N-1+S и A_N-3+s - точки расположения фазовых центров пары соседних антенн с координатами x_N-1+s и x_N-3+s соответственно, размещенных в крайней правой части отрезка прямой линии длиной L; d₁=d_min, d₂ и d₃ - расстояния между фазовыми центрами пар соседних антенн, размещенных в средней части неэквидистантной линейной антенной решетки; d_N-1-s и d_N-2+s - максимальные расстояния между фазовыми центрами пар соседних антенн, размещенных в крайних соответственно левой и правой частях отрезка прямой линии длиной L; - максимальный габаритный размер антенн, границы которых показаны пунктиром, главные лепестки диаграмм направленности которых ориентированы вдоль оси ординат OY плоской декартовой системы координат Σ_пл={0,X,Y} (по нормали к отрезку прямой линии длиной L); Δ - расстояние между ближайшими точками пары соседних антенн с минимальным расстоянием d_min между фазовыми центрами антенн. Заявленная неэквидистантная линейная антенная решетка (фиг. 2) содержит N-элементную антенную решетку 1, состоящую из N антенн 1.1, 1.2, …, l.n, …, l.N, и многоканальный делитель мощности 2, N выходов которого соединены с входами соответствующих N антенн N-элементной антенной решетки 1, вход которого является входом неэквидистантной линейной антенной решетки.

Неэквидистантная линейная антенная решетка работает следующим образом.

Энергия сигнал-генератора, включенного на вход неэквидистантной линейной антенной решетки, являющегося входом многоканального делителя мощности 2, равноамплитудно распределяется между N выходами многоканального делителя мощности 2 и с одинаковыми фазовыми задержками радиосигналы одинаковой амплитуды с N выходов многоканального делителя мощности 2 поступают на входы соответствующих N антенн 1.1, 1.2, …, 1.n, …, 1.N N-элементной антенной решетки 1 неэквидистантной линейной антенной решетки. За счет равноамплитудного синфазного излучения радиосигналов N антеннами 1.1, 1.2, …, 1.n, …, 1.N неэквидистантной линейной антенной решетки и синфазного сложения в пространстве всех N радиосигналов, излученных N антеннами 1.1, 1.2, …,1.n, …, 1.N в направлении нормали OY к линии ОХ расположения фазовых центров антенн 1.1, 1.2, …,1.n, …, 1.N неэквидистантной линейной антенной решетки (см. фиг. 1) формируется главный лепесток нормированной амплитудной диаграммы направленности D(θ,λ) неэквидистантной линейной антенной решетки, зависящей от длины волны λ радиосигнала и угла θ, отсчитываемого относительно нормали OY к линии ОХ расположения фазовых центров антенн 1.1, 1.2, …, 1.n, …, 1.N неэквидистантной линейной антенной решетки с положительным (отрицательным) знаком по ходу (против хода) часовой стрелки. В направлениях, характеризуемых углами θ, модуль которых превышает половину Δθ₀ ширины главного лепестка нормированной амплитудной диаграммы направленности D(θ,λ) неэквидистантной линейной антенной решетки по нулевому уровню 2Δθ₀, в диаграмме направленности D{θ,λ) неэквидистантной линейной антенной решетки формируются боковые лепестки, уровень которых в основном определяется числом пар антенн антенной решетки, расстояния между фазовыми центрами которых является одинаковыми, обеспечивающими синфазное сложение в пространстве радиосигналов, излучаемых парой антенн, за счет фазового сдвига излучаемых радиосигналов в вышеупомянутых направлениях, кратного длине волны λ радиосигналов. При этом в заявленной неэквидистантной линейной антенной решетке отсутствуют пары антенн, расстояния между фазовыми центрами которых является одинаковыми, что позволяет, например, по сравнению неэквидистантной линейной антенной решеткой с равноамплитудным возбуждением с оптимальным в смысле Дольфа-Чебышева распределением расстояний между фазовыми центрами антенн (с выбором расстояний между фазовыми центрами антенн обратно пропорциональными величинам токов в соответствующих антеннах N-элементной эквидистантной линейной антенной решетки, описываемых полиномом Чебышева) [см., например, Лавров А.С, Резников Г. Б. Антенно-фидерные устройства. Учебное пособие для вузов. - М.: Советское радио, 1974, стр. 76-77 (аналог); Антенны и устройства СВЧ. Расчет и проектирование антенных решеток и их излучающих элементов. Под редакцией профессора Воскресенского Д.И. Учебное пособие для вузов. М: Советское радио, 1972, стр. 87-113], в которой содержатся две пары антенн с одинаковыми расстояниями между ними, уменьшить уровень боковых лепестков. Учет максимальных габаритных размеров антенн при выборе минимального расстояния d_min между фазовыми центрами соседних антенн в соответствии с соотношением (6) и, соответственно, при выборе знаменателя ξ геометрической прогрессии в соответствии с соотношением (7), позволяет, во-первых, увеличить максимальную длину волны λ_max рабочего диапазона неэквидистантной линейной антенной решетки счет увеличения максимальных габаритных размеров ее антенн, и, во-вторых, определить значение знаменателя ξ геометрической прогрессии, обеспечивающего при заданной длине L отрезка прямой линии и выбранном числе N антенн на минимальной длине волны λ_min рабочего диапазона неэквидистантной линейной антенной решетки значение максимального уровня η боковых лепестков амплитудной диаграммы направленности D(θ,λ), удовлетворяющего соотношению (4).

На фигурах 3 и 4 сплошными кривыми представлены расчетные значения нормированных амплитудных диаграмм направленности D{θ,λ) неэквидистантной линейной антенной решетки с числом антенн N=9, параметры которой определены с использованием соотношений (4)-(7), соответственно на минимальной λ_min и максимальной λ_max длинах рабочего диапазона λ_max ≥λ≥λ_min неэквидистантной линейной антенной решетки с коэффициентом перекрытия рабочего диапазона В качестве антенн неэквидистантной линейной антенной решетки использовались широкодиапазонные осесимметричные вибраторные антенны с включенными в разрыв плеч вибраторной антенны комплексными сопротивлениями [см., например, Вершков М.В. Судовые антенны. - Л.: Судостроение, 1979., стр. 120-123], причем оси симметрии вибраторных антенн размещались вдоль отрезка прямой линии длиной L. Расчет координат x_n точек размещения фазовых центров антенн вышеупомянутой неэквидистантной линейной антенной решетки проводился для заданных параметров L=31λ_min, η=0,6, и Δ=0,5λ_min=0,05λ_max следующим образом. С использованием соотношений (4) и (6) определены соответственно число антенн неэквидистантной линейной антенной решетки N=9 и минимальное расстояние между фазовыми центрами соседних антенн d_min=0,3λ_max неэквидистантной линейной антенной решетки. Далее по формуле (7) для значений параметров L=31λ_min, d_min=0,3λ_max и N=9 определено значение знаменателя геометрической прогрессии ξ=1,0714. И, наконец, с использованием соотношения (5) определены координаты x_n точек размещения фазовых центров антенн девятиэлементной неэквидистантной линейной антенной решетки, где n=1, 2, …, 9, со следующими, нормированными относительно минимальной длины волны λ_min значениями

На фигурах 3 и 4, кроме того, пунктирными кривыми представлены расчетные значения нормированных амплитудных ДН D(θ,λ) неэквидистантной линейной антенной решетки с числом антенн N=9, равноампли-тудным возбуждением антенн и расстояниями между ФЦ антенн, выбранными обратно пропорциональными величинам токов в соответствующих антеннах девятиэлементной эквидистантной линейной антенной решетки с расстоянием L между ФЦ пары наиболее удаленных антенн и неравноамплитудным распределением токов в антеннах, описываемых полиномом Чебышева (плотность расположения антенн в которых пропорциональна оптимальному Дольф-Чебышевскому амплитудному распределению) (аналог) [см., например, Лавров А.С, Резников Г.Б. Антенно-фидерные устройства. Учебное пособие для вузов. - М.: Советское радио, 1974, стр. 76-77.]. При этом расстояние L между ФЦ пары наиболее удаленных антенн и антенны равноам-плитудной девятиэлементной неэквидистантной линейной антенной решетки выбраны такими же, как и для равноамплитудной девятиэлементной неэквидистантной линейной антенной решетки, параметры которой определены с использованием соотношений (4)-(7). Из графиков, приведенных на фигурах 3 и 4, следует, что заявленная неэквидистантная линейная антенная решетка по сравнению с аналогом позволяет в рабочем диапазоне длин волн с коэффициентом перекрытием по диапазону K_λ=10 уменьшить максимальный уровень η боковых лепестков диаграммы направленности в (1,2÷2,2) раза.

В заявленной неэквидистантной линейной антенной решетке используются известные типовые для антенной техники блоки (антенны, многоканальный делитель мощности), различные варианты осуществления которых описаны в ряде научно-технических источников информации. Конкретные функциональные схемы отдельных блоков могут отличаться функциональными схемами их выполнения, конструктивной и элементной базами, связями между функциональными элементами, однако обобщенная функциональная схема (фиг. 2), описывающая заявленную неэквидистантную линейную антенную решетку формулой изобретения, сохраняется.

Специалистам понятно, что варианты реализации антенн и многоканального делителя мощности функциональной схемы неэквидистантной линейной антенной решетке (фиг. 2) могут иметь различные конструктивные отличия, не являющиеся предметом настоящего изобретения. Так, в качестве антенн заявленной неэквидистантной линейной антенной решетки могут использоваться вибраторные антенны с пониженным волновым сопротивлением, антенны с малыми электродинамическими размерами и широкодиапазонными или перестраиваемыми по рабочему диапазону длин волн согласующими устройствами, вибраторные антенны со вставками, логопериодические вибраторные антенны или логоспиральные антенны. Варианты реализации вибраторных антенн с пониженным волновым сопротивлением приведены, например, в работе [Гавеля Н.П., Истрашкин А.Д., Муравьев Ю.К., Серков В.П. Антенны. Часть 2 / Под ред. Ю.К. Муравьева. - Л.: ВКАС, 1963, стр. 27-33.], антенн с малыми электродинамическими размерами и широкодиапазонными или перестраиваемыми по рабочему диапазону длин волн согласующими устройствами - в работе [Драбкин А. Л., Зузенко В. Л. Антенно-фидерные устройства. - М: Сов. радио, 1961, стр. 405-416], вибраторных антенн со вставками - в работе [Вершков М.В. Судовые антенны. - Л.: Судостроение, 1979, стр. 120-123], логопериодических вибраторных антенн и логоспиральных антенн - в работе [Сверхширокополосные антенны. Перевод с английского С. В. Попова и В.А. Журавлева. Под ред. канд. техн. наук Л.С.Бененсона - М.: Мир, 1964, стр. 94-107; 221-238; 296-319]. Варианты реализации многоканального делителя мощности приведены, например, в работах [Антенны и устройства СВЧ. Проектирование фазированных антенных решеток: Учеб. пособие для вузов / Д.И. Воскресенский, В.И. Степаненко, B.C. Филиппов и др.. Под редакцией Д.И. Воскресенского, 3-е изд., доп. и перераб. - М.: Радиотехника, 2003, стр. 550-559] и [Д.И. Воскресенский, Гостюхин В.Л., Максимов В.М., Пономарев Л.И. Устройства СВЧ и антенны. Учебник / Под редакцией Д.И. Воскресенского, Изд. 4-е, испр. и доп.- М.: Радиотехника, 2016, стр. 146-147].

Заявленная неэквидистантная линейная антенная решетка может быть использована также и в режиме радиоприема, так как ее блоки (антенны, многоканальный делитель мощности) являются взаимными устройствами, причем в режиме радиоприема радиосигналов многоканальный делитель мощности выполняет функцию многоканального сумматора мощности, а вход неэквидистантной линейной антенной решетки является ее выходом.

Наиболее успешно заявленная неэквидистантная линейная антенная решетка может быть использована в радиотехнических комплексах различного назначения, предназначенных, в том числе, для функционирования в широком диапазоне длин волн в условиях многолучевости, обусловленных многолучевым распространением радиоволн и влиянием земной поверхности.

Изобретение относится к антенной технике, в частности к неэквидистантным линейным антенным решеткам. Технический результат заключается в расширении рабочего диапазона длин волн, в пределах которого обеспечивается наименьший уровень боковых лепестков диаграммы направленности антенной решетки. Технический результат достигается тем, что в неэквидистантной линейной антенной решетке, состоящей из многоканального делителя мощности и не менее четырех антенн, фазовые центры которых размещены вдоль отрезка прямой линии длиной L, превышающей минимальную длину волны рабочего диапазона антенной решетки, с различными расстояниями между фазовыми центрами всех возможных пар соседних антенн, образующими геометрическую прогрессию со знаменателем >1, в отличие от прототипа минимальное расстояние d_min между фазовыми центрами соседних антенн выбрано превышающим максимальный габаритный размер антенн на минимально возможную величину, не меньшую минимальной длины волны рабочего диапазона антенной решетки, а знаменатель геометрической прогрессии выбран в зависимости от заданной длины L отрезка прямой линии и выбранных значений числа антенн N и минимального расстояния d_min между фазовыми центрами соседних антенн. 4 ил.

Неэквидистантная линейная антенная решетка, содержащая N антенн, где N≥4, фазовые центры которых размещены вдоль отрезка прямой линии длиной L, превышающей минимальную длину волны рабочего диапазона неэквидистантной линейной антенной решетки, а главные лепестки диаграмм направленности антенн в плоскости, содержащей вышеупомянутый отрезок прямой линии, или плоскости, перпендикулярной вышеупомянутому отрезку прямой линии, ориентированы по нормали к отрезку прямой линии, и многоканальный делитель мощности, каждый выход которого соединен с входом соответствующей антенны, а вход является входом неэквидистантной линейной антенной решетки, причем число N антенн выбирается в зависимости от заданных длины L отрезка прямой линии, минимальной длины волны рабочего диапазона и максимального уровня боковых лепестков диаграммы направленности по напряжению неэквидистантной линейной антенной решетки в соответствии с соотношением

координаты точек размещения фазовых центров n-х антенн x_n, где n=1, 2, …, N, отсчитываемые относительно точки, расположенной вблизи центра отрезка прямой линии длиной L, определяются в соответствии с соотношением

где k=3, …, N;

d_min - минимальное расстояние между фазовыми центрами соседних антенн;

- знаменатель геометрической прогрессии, членами которой является совокупность (N-1) расстояний между фазовыми центрами соседних антенн, превышающий единицу,

отличающаяся тем, что минимальное расстояние d_min между фазовыми центрами соседних антенн выбирают в соответствии с соотношением

где - максимальный габаритный размер антенн неэквидистантной линейной антенной решетки;

- минимально возможное расстояние между ближайшими точками соседних антенн, не меньшее половины минимальной длины волны рабочего диапазона неэквидистантной линейной антенной решетки, а знаменатель геометрической прогрессии выбирают в зависимости от заданной длины L отрезка прямой линии и выбранных значений числа антенн N и минимального расстояния d_min между фазовыми центрами соседних антенн в соответствии с соотношением