КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

 

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

---

Номер проекта 23-29-00970

НазваниеРешение некоторых научных задач, направленных на разработку антенной техники миллиметрового диапазона длин волн

Руководитель Геворкян Армен Валерьевич, Кандидат технических наук

Организация финансирования, регион федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Южный федеральный университет" , Ростовская обл

Конкурс №78 - Конкурс 2022 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований малыми отдельными научными группами»

Область знания, основной код классификатора 09 - Инженерные науки; 09-706 - Радио- и телевизионные системы, радиолокация и связь

Ключевые слова КВЧ-диапазон, миллиметровый диапазон, антенны, широкополосные антенны, сверхширокополосные антенны, многослойные антенны, антенные решетки, фазированные антенные решетки, многолучевые антенные решетки

Код ГРНТИ47.45.29

---

 

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

---

Аннотация
В настоящее время многолучевые и фазированные антенные решетки (далее – антенные решетки) находят повсеместное применение, будь то в радиолокации, радионавигации или в космической и наземной радиосвязи (в том числе, при разработке систем связи пятого поколения – 5G). На практике, наибольшее распространение находят узкополосные и широкополосные антенные решетки. Существенный рост сложности радиосигналов является толчком к распространению и сверхширокополосных антенных решеток с коэффициентом перекрытия рабочего диапазона частот 2:1 и более. Одновременно с этим растет интерес к использованию миллиметрового диапазона длин волн (КВЧ-диапазона), к которому относятся частоты от 30 до 300 ГГц. Для сравнения, суммарная ширина диапазонов ультравысоких (УВЧ) и сверхвысоких частот (СВЧ) составляет 29,7 ГГц (0,3–3,0 и 3–30 ГГц), что составляет около 11% от ширины КВЧ-диапазона. Разработка антенн и антенных решеток, способных работать с коэффициентом перекрытия 10:1, чтобы перекрыть хотя бы один из двух диапазонов (УВЧ или СВЧ) является хоть и реальной, но очень сложной задачей. Ещё более сложной задачей является разработка диаграммообразующих устройств, имеющих стабильные характеристики в сверхширокой полосе частот с коэффициентом перекрытия 10:1. Если же перейти к использованию КВЧ-диапазона, то можно получить такую же и даже большую ширину рабочих частот, но с меньшим коэффициентом перекрытия (например, диапазон 30–60 ГГц имеет почти такую же ширину рабочей полосы, что УВЧ- и СВЧ-диапазоны вместе взятые, при том что его коэффициент перекрытия не превышает 2:1). Несмотря на очевидные преимущества от использования миллиметрового диапазона длин волн, его освоение сопряжено с рядом сложностей, связанных с разработкой антенн и антенных решеток и наличием элементной базы для них. Одна из сложностей заключается в уменьшении рабочих длин волн (10 мм и менее). В результате уменьшаются габариты антенн и антенных решеток, повышаются требования к точности их изготовления. Уменьшение габаритов приводит к тому, что в процессе проработки компоновки излучателей антенных решеток на основе печатных дипольных антенн и антенн Вивальди, приходится сталкиваться с серьезными технологическими сложностями. Помимо этого, с уменьшением длины волны растет погонное затухание в материалах и для уменьшения потерь необходимо минимизировать использование коаксиальных кабелей и разъемов, по возможности переходя к модульному исполнению (если обычно антенная решетка имеет количество коаксиальных разъемов равное количество излучателей, то в миллиметровом диапазоне их количество нужно сокращать). Но и этот переход сопряжен со сложностями, так как подразумевает использование сложных многослойных структур больших электрических размеров, расчет и исследование которых является сложной и очень трудоемкой задачей. Таким образом, разработка антенн и антенных решеток миллиметрового диапазона длин волн является весьма актуальной задачей, а решение задач, связанных со сложностью их разработки имеет большую практическую потребность и позволит ускорить освоение КВЧ-диапазона. Целью данного проекта является разработка некоторых конструкций антенн и антенных решеток миллиметрового диапазона длин волн, а также решение сопутствующих проблем, связанных с технологией их изготовления. Достижение ожидаемых результатов будет осуществляться за счет реализации новых идей, в том числе с использованием накопленного опыта по разработке антенн и антенных решеток и улучшению их характеристик излучения.

---

 

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

---