Бортовые цифровые многолучевые антенные решетки для систем спутниковой связи (1100,00 руб.)

Стр.3

Стр.4

Стр.5

2 Оглавление УДК 621.37 ББК 32.845 П56 Рецензенты: д-р. техн. наук, профессор Г.И. Азаров; д-р. техн. наук, профессор В.Н. Митрохин Пономарев, Л. И. П56 Бортовые цифровые многолучевые антенные решетки для систем спутниковой связи / Л. И. Пономарев, В. А. Вечтомов, А. С. Милосердов ; под ред. Л. И. Пономарева. — 2-е изд. — Москва : Издательство МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2018. — 197, [1] с. : ил. ISBN 978-5-7038-4808-1 Рассмотрены возможности спутниковых многолучевых зеркальных и линзовых антенн, а также особенности построения бортовых цифровых многолучевых антенных решеток на основе крупноапертурных зеркальных и линзовых излучателей. Приводятся результаты оптимизации структуры и характеристик крупноапертурных излучателей, а также антенных решеток из них. Показаны преимущества многолучевых крупноапертурных излучателей при построении антенных решеток для глобальных систем спутниковой связи и возможные схемотехнические и конструктивные решения по построению цифровых антенных решеток. Для специалистов в области разработки систем спутниковой связи, а также аспирантов и студентов, обучающихся по специальностям «Радиоэлектронные системы и комплексы» и «Радиотехника». УДК 621.37 ББК 32.845 © Пономарев Л.И., Вечтомов В.А., Милосердов А.С., 2016 ISBN 978-5-7038-4808-1 © Оформление. Издательство МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2018

Стр.3

Оглавление 3 Оглавление Предисловие ............................................................................................. 5 Список сокращений ................................................................................. 7 Введение ................................................................................................... 9 Глава 1. Системы глобальной и региональной спутниковой связи и основные требования, предъявляемые к их антенным устройствам ......................................................................................................... 21 1.1. Общие принципы построения систем спутниковой связи ...... 21 1.2. Гибридно-зеркальные и гибридно-линзовые схемы построения антенн для космических ретрансляторов геостационарных спутников связи .......................................................................... 30 1.3. Антенные системы и диаграммообразующие схемы зарубежных космических ретрансляторов с зонированным обслуживанием .......................................................................................... 39 1.4. Проблемы применения ФАР в качестве антенн бортовых ретрансляторов .......................................................................... 47 Глава 2. Бортовая многолучевая зеркальная антенна для геостационарного космического ретранслятора Ku-диапазона ............... 56 2.1. Основные направления повышения эффективности бортового космического ретранслятора для обеспечения связью территории РФ ..................................................................................... 56 2.2. Частотно-поляризационный план и структура парциальных лучей МЛА региональной системы спутниковой связи ........ 57 2.3. Бортовая гибридно-зеркальная антенна для покрытия территории РФ .................................................................................... 60 2.4. Результаты моделирования антенной системы ....................... 64 2.5. Оптимизация и расчет излучателя многоэлементного облучателя МЛА .................................................................................... 68 2.6. Конструктивное исполнение МЛА ........................................... 70 2.7. Результаты экспериментальных исследований МЛА ............. 74 Глава 3. Зеркальный крупноапертурный излучатель для многолучевой антенной решетки системы спутниковой связи ............... 76 3.1. Крупноапертурный излучатель для многолучевой антенной решетки ...................................................................................... 78 3.2. Анализ и оптимизация параметров многолучевого зеркального КАИ ......................................................................................... 80

Стр.4

4 Оглавление 3.3. Оптимальные схема и алгоритм возбуждения многоэлементного облучателя ......................................................................... 89 3.4. Моделирование рельефа КУ многолучевого зеркального крупноапертурного излучателя ............................................... 92 3.5.Оптимизация уровня пересечения соседних лучей и рельефа КУ в зеркальном КАИ с 7-элементным облучателем .............. 94 3.6. Диаграмма направленности и рельеф КУ многолучевого зеркального КАИ с облучателем в виде семи круглых волноводов, заполненных диэлектриком ........................................................ 98 3.7. Коэффициент избыточности многолучевых антенных решеток из КАИ ................................................................................... 100 Глава 4. Линзовый многолучевой диэлектрический крупноапертурный излучатель МАР ...................................................................... 102 4.1. Выбор профиля апланатической линзы ................................... 102 4.2. Электродинамическое моделирование линзового КАИ с облучателем из семи волноводно-стержневых антенн ........................ 107 4.3. Оптимизация профиля линзы и элемента облучателя КАИ ......... 109 4.4. Диаграмма направленности линзового КАИ ........................... 117 4.5. Рельеф коэффициента усиления линзового КАИ .................... 123 4.6. Анализ частотных характеристик линзового КАИ ................. 127 Глава 5. Многолучевой линзовый крупноапертурный излучатель, выполненный на основе волноводной линзы ................................... 130 Глава 6. Многолучевые цифровые антенные решетки из крупноапертурных излучателей .................................................................. 136 6.1. Схемы построения бортовых многолучевых ЦАР из КАИ .......... 136 6.2. О минимальном количестве излучателей в многолучевых антенных решетках из КАИ ................................................................ 140 6.3. Диаграммы направленности многолучевых антенных решеток из КАИ .................................................................................. 146 6.4. Адаптивная антенна миллиметрового диапазона волн КА Milstar-II ..................................................................................... 156 6.5. Адаптивная многолучевая система для космического аппарата третьего поколения — Advanced ENF ...................................... 159 Глава 7. Схемотехнические и конструктивные решения по построению цифровой бортовой МЛА Х-диапазона ............................ 162 7.1. Структурная схема входных цепей МАР ................................. 162 7.2. Конструктивные особенности цифровых антенных решеток из КАИ ........................................................................................ 166 7.4. Цифровая обработка сигналов в бортовой антенне ................ 178 7.5. Технические решения по реализации конструкции АЦП ....... 188 7.3. Анализ прочностных характеристик приемной бортовой антенны ...................................................................................... 169 Литература ................................................................................................ 193

Стр.5