Кольцевая многолучевая антенная решетка с частотным сканированием

Обоснование. Реализация сканирующих антенн для систем помехозащищенной связи, радиолокационных систем является важной и актуальной задачей. Одним из наиболее перспективных методов отклонения луча является частотное сканирование, которое может эффективно сочетаться с коммутационным, что позволит обеспечить полноазимутальное и угломестное сканирование без применения фазовращателей. Цель. Произвести исследование и моделирование кольцевой многолучевой антенной системы с возможностью частотного сканирования, а также формирования нескольких лучей одновременно. Выполнить моделирование при запитывании разных портов для оценки возможностей формирования разных лучей антенны, а также в многолучевом режиме. Исследовать возможность отклонения луча по частоте с определением диапазона рабочих частот. Методы. Основные результаты получены на основе электродинамического моделирования, которое выполнялось с использованием метода конечных элементов в DS CST Studio Suite 2025. Основные методы анализа характеристик базировались на рассмотрении диаграмм направленности, а также их поведении при дифракции на решетках эшелетт. Результаты. Получены характеристики антенной системы в диапазоне частот от 8,3 до 10 ГГц. Доказано, что антенная система позволяет реализовать полноазимутальное сканирование путем коммутации разного числа входных портов. Показано, что предложенная конструкция антенной системы может управляться как по направлению луча, так и по ширине главного лепестка путем выполнения коммутации разного числа антенных элементов, при этом сохраняется частотное сканирование в широком диапазоне рабочих частот. Получено, что антенна позволяет обеспечивать формирование двух разнонаправленных лучей с частотным сканированием. Заключение. Предложенная антенная система может быть использована для реализации высокочастотного обнаружения малых целей и помехозащищенного канала связи с частотной перестройкой для удержания объекта в луче антенны. Особенность предложенной многолучевой антенны заключается в возможности реализации двухкоординатного сканирования на основании частотного сканирования и коммутационного подключения антенных элементов.