В настоящей работе исследуются возможности снижения мощности бортового радиопередатчика или, соответственно, увеличения дальности действия радиолинии за счет снижения, по возможности, глубины интерференционных провалов в пределах требуемого сектора углов, за счет использования принципа некогерентных антенных решеток [5].
В работе [5] описан новый подход к созданию бортовых антенн, представляющих собой антенные решетки с небольшим числом элементов при отказе от традиционного когерентного суммирования излученных или принятых ими сигналов. Существует ряд вариантов подобной обработки: суммирование сигналов, принятых отдельными элементами после их детектирования, разнос во времени сигналов, передаваемых и принимаемых при помощи отдельных элементов, параллельная передача и прием сигналов в нескольких частотных каналах, соответственно используемых отдельных элементов решетки и ряд других. Общим для большинства названных способов является то, что интенсивность принятого сигнала пропорциональна значениям некоторой результирующей диаграммы направленности в режиме передачи, которая допускает представление в следующем виде:
, (1)
где 
- имеет смысл относительной мощности, излучаемой i-м элементом решетки, а 
- его ДН по мощности.
Максимальное значение 
в этом случае, очевидно, не превосходит наибольшего из значений, соответствующих отдельному элементу и является ненулевым, если только в данном направлении θ,φ все излучатели не имеют нулевых провалов в их ДН. Таким образом, при использовании некогерентной антенной решетки
(2)
Перечисленные свойства дают основу для использования некогерентных антенных решеток в составе бортовой передающей аппаратуры связи и определяют основные их свойства. Для использования в указанном назначении некогерентные антенные решетки должны состоять из небольшого числа излучателей с неидентичными диаграммами направленности, причем, наиболее желательно, чтобы минимальные значения 
одних из них соответствовали по возможности максимальным значениям других.
С точки зрения практики наибольший интерес представляют некогерентные решетки, содержащие два элемента. В работе показано, что использование двухэлементной антенной решетки целесообразно, если выполнено условие
(3)
где, знаменатель представляет собой - минимальное значение КУ одноэлементной антенны в требуемом секторе углов, а числитель - минимальное значение КУ двухэлементной некогерентной антенной решетки.
Проведенные количественные расчеты показывают высокую эффективность предлагаемого принципа некогерентных антенных решеток. Эффективность в данном случае понимается как увеличения минимального значения коэффициента усиления в пределах заданного сектора углов. Увеличение этой величины в 
раз означает возможность уменьшения мощности бортового передатчика в раз или увеличение дальности действия радиолинии с предлагаемой антенной системой ориентировочно в 
раз.
Проведенные расчеты для ряда модельных ситуаций показали достаточно высокую эффективность использования принципа некогерентных антенных решеток при создании аппаратуры связи. В качестве иллюстрации приводятся данные для случая, соответствующего обеспечению связи воздушного объекта с наземной станцией связи при условиях прямой видимости объекта с наземной станции, произвольной ориентации объекта в азимутальной плоскости и диапазона значений углов места. [0 ...300].
Оценки повышения эффективности проведены для ряда ситуаций:
- двухэлементная некогерентная решетка, расположенная в нижней части фюзеляжа;
- двухэлементная антенная решетка с элементами на кромках крыльев;
- двухполяризационная бортовая передающая антенна при условии некогерентного приема двух ортогонально поляризованных компонент в приемной части радиолинии.
Во всех перечисленных случаях отмечается значительный выигрыш по сравнению традиционным выполнением антенны в виде одиночного излучателя, размещенного на нижней поверхности фюзеляжа или на киле ЛА. Установлено, что при типовых размерах летательных аппаратов рассматриваемого класса «мини» выполнение антенны в соответствие с принципом некогерентной антенной решетки становится целесообразным для аппаратуры связи диапазона частот выше 250 ...300 Мгц. Эффект повышения минимального коэффициента усиления в заданном секторе углов возрастает при использовании более высокочастотных диапазонов, обеспечивая выигрыш по сравнению с традиционным выполнением антенны достигающего значений до 20 дБ при частотах порядка 1500 МГц и выше.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
- Г.П. Дремлюга, С.А. Ески, Ю.Л. Иванов, В.А. Лященко Беспилотные летательные аппараты. Состояние и тенденции развития. Под общей редакцией д.т.н. ,проф. Иванова Ю.Л. - М.: ЛА «Варяг», 2004 -176с.
- Сагадеев Г.И., Седельников Ю.Е., Юсиф С. Юсиф Оптимизация антенн информационно - измерительной аппаратуры ДПЛА с использованием методов математического моделирования.-Сб Трудов XI Международной научной конференции «Математические методы в технике и технологиях», Казань, Изд. КГТУ им. С.М.Кирова, 2005 - с. 116-118.
- J. Lux and M. Schaefer Displacing Unpredictable Nulls in Antenna Radiation Patterns- A simple method could be implemented at minimal cost. NASA´s Jet//Propulsion Lab., Pasadena, California web site www nasatech.com/briefs/Mar05/NP030898.html.
- S.H. Breheney, R. D , Andrea and J.C.Milner Using Airborne vehicles-based antenna Array to improve communication with UAV clusters. Proc. IEEE Conf. on Decision and Control, Dec. 2003, p.4158-4162.
- Седельников Ю.Е., Юсиф С. Юсиф Некогерентные антенные решетки для средств радиосвязи дистанционно пилотируемых летательных аппаратов. «Современные наукоемкие технологии, No 5, 2005 с. 78-79.
Библиографическая ссылка
Седельников Ю.Е., Юсиф Юсиф Саси ИСПОЛЬЗОВАНИЕ НЕКОГЕРЕНТНЫХ АНТЕННЫХ РЕШЕТОК ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ ПОТЕНЦИАЛА СРЕДСТВ РАДИОСВЯЗИ ДИСТАНЦИОННО ПИЛОТИРУЕМЫХ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ // Успехи современного естествознания. – 2006. – № 10. – С. 48-49;URL: https://natural-sciences.ru/ru/article/view?id=11613 (дата обращения: 19.04.2024).