Гибридная система питания антенных решёток для малогабаритных радиолокационных станций

Цель – разработка гибридной системы питания планарных широкополосных антенных решёток с повышенным уровнем КПД и значением первого бокового лепестка не более –25 дБ, пригодных для использования в малогабаритных РЛС вплоть до K-диапазона частот. В работе предложено использование ряда существенных признаков, формирующих гибридную систему питания, что позволяет упростить систему возбуждения, уменьшить диссипативные потери, а также на величину до 3 дБ увеличить коэффициент усиления двух-мерных антенных решёток в сравнении с микрополосковыми структурами. Кроме того показано, что применение гибридной системы питания, объединяющей преимущества волноводных устройств, печатных технологий и по-следовательно-параллельных схем возбуждения, увеличивает эффективность антенных решёток, обеспечивает коэффициент полезного действия не хуже 0,7 и улучшает диапазонные свойства относительно стандартных решений при апертурах до 20 длин волн. Предложено использование в качестве излучающей части щелевые коллинеарно расположенные элементы, возбуждаемый волной эквивалентного магнитного тока; в качестве неравновесной ступени волноводного делителя – направленный ответвитель со связью в узкой стенке и инвертированием прямого и побочного каналов с целью улучшения диапазонных свойств. Сформулировано условие выбора количества последовательно включенных элементов решётки в общей последовательно-параллельной схеме в зависимости от требуемого значения полосы пропускания. Подробно описаны технические аспекты проектирования всех узлов антенной решётки с гибридной системой питания. Экспериментально продемонстрирована работоспособность разработанной для малогабаритной РЛС двухмерной решётки X-диапазона, при этом для верификации результатов использовано два метода измерений: в ближней и дальней зонах.