ФИЗИКА ВОЛНОВЫХ ПРОЦЕССОВ И РАДИОТЕХНИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ

Обоснование. В настоящее время в связи с проведением специальной военной операции очень актуальным является вопрос наличия недорогих мобильных терминалов высокоскоростной спутниковой связи отечественного производства, а также в связи с большой протяженностью территорий нашей страны существует ряд областей, где сотовая связь отсутствует, например тайга, Арктика, территория Северного Ледовитого океана и т. д. Поэтому единственная возможная связь на этих территориях - это спутниковая связь.

Цель. Разработка линейной эквидистантной антенной решетки с равноамплитудным и синфазным возбуждением для мобильного терминала спутниковой связи.

Методы. Антенная решетка проектировалась из открытых концов волноводов сечением 19 × 11 мм с воздушным заполнением. Соседние пары излучающих волноводов запитывались с помощью Е-плоскостного делителя: волновод разделен пополам по высоте тонкой металлической диафрагмой, отражения волн от которой незначительны; далее, в каждой половине делителя мощности реализованы разнесенные по высоте повороты направо и налево и плавные переходы в Е-плоскости - расширение от 5,25 мм до 11 мм.

Результаты. Разработана антенная решетка с периодом 19,5 мм. Габаритные размеры: ширина раскрыва - 624 мм, высота - 12 мм, глубина - 118 мм. Особенностью конструкции антенной решетки является использование плавных несимметричных переходов в Е-плоскости по экспоненциальному закону; в раскрыве ФАР чередуются с периодом, равным 4 значениям ширины волноводов с учетом ширины их узких стенок, волноводные несимметричные рупоры, расширяющиеся в верхнем (2 соседних излучателя) и нижнем (следующие 2 излучателя) направлениях.

Заключение. Достоинством использования подхода к построению линейных антенных решеток, питаемых с помощью многоканальных делителей мощности, является возможность минимизации глубины антенной системы. Основными недостатками - конструктивная и технологическая сложность делителей мощности и существенные потери мощности при большом числе каналов. Возможные технологии изготовления разработанной ФАР: 1. Штамповка из полистирола внутренней части делителя мощности и излучателей. Далее - полировка, напыление меди и гальваническое покрытие слоем меди. 2. Печать на 3D-принтере из полистирола, полировка, напыление меди и гальваническое покрытие меди. 3. Изготовление делителя мощности с использованием SIW-технологии на базе стандартных СВЧ-ламинатов. Использование металлизированных сквозных отверстий для согласования делителей мощности. Антенные элементы и коаксиально-волноводные переходы изготавливаются путем штамповки из полистирола, или печати на 3D-принтере из полистирола, далее - полировка, напыление слоя меди и гальваническое покрытие слоем меди. 4. Штамповка из металла делителя мощности, излучателей и коаксиально-волноводных переходов (2 детали). Диэлектрический вкладыш может печататься на 3D-принтере из полистирола.