Аппроксимация пространственного распределения электромагнитного поля в окрестности расположения трехмерных рассеивателей с априорно неизвестными геометрией и материальными свойствами с целью формирования дополнительных "виртуальных" каналов радиоприема.

Актуальность решения указанной научной проблемы обусловлена следующими обстоятельствами. В телекоммуникационных системах различного назначения, в связи с развитием технологии MIMO (multiple input, multiple output), все более широкое применение находят антенные решетки, элементы которых размещаются на опорных мачтах, зданиях, строениях, а также – на различных мобильных и бортовых объектах (автомобили, бронетехника, суда, летательные аппараты). Объекты, на которых размещаются антенные решетки, могут вносить существенные искажения в комплексную векторную диаграмму направленности антенных систем и их элементов, что приводит к существенным изменениям характеристик каналов приема-передачи сигналов. Поэтому антенные системы аппаратуры телекоммуникации должны разрабатываться с учетом рассеивающих свойств объектов их базирования, которые могут существенно изменяться в результате изменения геометрии корпуса носителя, изменения проводимости подстилающей поверхности, и эффективно функционировать в условиях изменяющихся характеристик близлежащих рассеивателей. Данная проблема существенно усложняется вследствие того, что современная аппаратура телекоммуникации может функционировать в ряде различных частотных диапазонов, включающих в себя собственные резонансы объектов базирования и антенной системы. Эффективным путем решения данной проблемы является использование методов формирования «виртуальных» антенных решеток, используемых для учета дифракционных искажений пространственно-временного распределения электромагнитного поля вблизи антенной системы и объекта ее базирования. При этом сигналы, принятые элементами антенной системы, могут рассматриваться как голографическое изображение антенной решетки и объекта ее базирования в радиодиапазоне частот – при этом используется замечательное свойство голограммы, заключающееся в том, что даже ее небольшая часть содержит информацию обо всем объекте, изображенном на голограмме. Данный подход позволяет найти рациональный компромисс между учетом рассеивающих свойств объекта базирования антенной системы и снижением пропускной способности телекоммуникационной системы, связанной с необходимостью формирования «виртуальной» антенной решетки. Сформированные пространственные отсчеты поля, являющиеся «элементами» «виртуальной» антенной решетки, могут использоваться, как для синтеза антенной системы с учетом рассеивающих свойств корпуса носителя или стационарного объекта базирования, а также – для увеличения числа каналов приема сигналов, путем совместного использования «реальной» и «виртуальной» антенных решеток. Кроме того, актуальными задачами являются создание и исследование методов дефектоскопии фазированных антенных решеток радиочастотного и оптического диапазонов, основанных на формировании «виртуальных» антенных решеток, а также – создание и исследование методов анализа материальных параметров среды, окружающей подземные антенны, что очень важно для обеспечения надежного функционирования телекоммуникационных систем стратегического звена. Научная новизна методологии синтеза антенных решеток с учетом рассеивающих свойств их объектов, методов дефектоскопии фазированных антенных решеток радиочастотного и оптического диапазонов, методологии анализа проводимости слоев почвы, окружающей подземную антенну, а также - методов минимизации интерференционных замираний сигналов в многолучевых каналах связи заключается в том, что для учета рассеивающих и поглощающих свойств объектов и среды, расположенной вблизи антенной системы, не требуется априорное знание их геометрии и материальных свойств. Информация о геометрии и материальных свойствах рассеивателей содержится в сигналах на выходах антенных элементов физической антенной системы, которые мы используем как малый фрагмент голографического изображения объектов базирования, антенной системы и подстилающей поверхности, реконструируемого посредством формирования «виртуальной» антенной решетки.