Опыт разработки высокочастотных трактов пассивной фазированной антенной решетки в виде гибридных интегральных модулей СВЧ

Abstract

Перечислены конструкторские задачи построения высокочастотных трактов фазированных антенных решеток с заданным амплитудно-фазовым распределением СВЧ сигнала среднего уровня мощности. Предложены варианты реализации трактов на несимметричной полосковой линии. На примере описания конструкций двух СВЧ модулей показана возможность применения интегральной технологии к построению диаграммообразующих антенных систем метрового, дециметрового диапазонов длин волн для сокращения их массы, габаритов, стоимости изготовления и настройки. Предложены варианты комплектующих для построения интегральных фазированных антенных решеток. В качестве основного комплектующего элемента использован направленный ответвитель с нужной связью, обеспечивающий амплитудное и фазовое распределение сигнала по заданному закону. А в качестве подложки для полосковой линии предлагается использовать диэлектрический материал с диэлектрической проницаемостью более 10. Показаны возможности применения современного программного обеспечения для проектирования, точного численного моделирования и настройки антенных СВЧ модулей. В работе подробно описана методика расчета амплитуднофазовых характеристик делителей с помощью программы Microwave Office фирмы Applied Wave Research (AWR). Приведены расчетные и экспериментальные диаграммы направленности антенных систем, выполненных на базе разработанных и изготовленных описанных интегральных СВЧ модулей. The article specifies the design challenges associated with the construction of phased antenna array high-frequency paths with a given amplitude-phase distribution of an average power level microwave signal. The authors propose several variants of the microstrip-based implementation of these paths. The design description for two microwave modules shows the possibility of using the integrated technology to build VHF and UHF wavelength band beam-forming antenna systems in order to reduce their mass, dimensions, production and setup costs. The article proposes what component parts could be used to build integrated phased antenna arrays. As a basic set of components used directional coupler with the right connections, providing amplitude and phase distribution of the signal by a given law. And as the substrate for the stripline is proposed to use a dielectric material with a dielectric constant greater than 10. The authors demonstrate the possibilities for the usage of state-of-the-art software to design, conduct accurate numerical simulation for and setup microwave antenna modules. The paper described in detail the calculation method of amplitude – phase characteristics of subgroups using Microwave Office software company Applied Wave Research (AWR). The calculated and experimental radiation pattern of antenna systems performed based on the developed and manufactured by the described integrated microwave modules.