Проектирование многолучевых офсетных двухзеркальных антенн с однокоординатным и двухкоординатным сканированием тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.12.07, кандидат технических наук Пластиков, Андрей Николаевич

• Пластиков, Андрей Николаевич
• кандидат технических наук
• 2013

Оглавление диссертации кандидат технических наук Пластиков, Андрей Николаевич

ОГЛАВЛЕНИЕ

Список сокращений

Введение

Глава 1. Многолучевые зеркальные антенны (обзор)

1.1. Однозеркальный параболоид: аберрации при отклонении луча от оси, возможности сканирования. Двухзеркальные антенны Кассегрена и Грегори

1.2. Нестандартные оптические схемы построения двухзеркальных антенн Кассегрена

1.3. Сферические антенны

1.4. Тороидальные зеркальные антенны

1.5. Апланатические двухзеркальные антенны

1.6. Бифокальные антенны

1.7. Однозеркальные антенны с профилированными зеркалами

1.8. Двухзеркальные антенны с профилированными зеркалами

1.9. О некоторых других подходах к построению многолучевых зеркальных антенн

1.10. Выводы

Глава 2. Исследование характеристик многолучевых зеркальных антенн Кассегрена с нестандартной оптической схемой

2.1. Характеристики сканирования в пределах широкого сектора обзора

2.2. Проектирование многолучевой зеркальной антенны с сектором обзора 18°х18°

2.3. Проектирование антенного элемента решетки облучателей

2.4. Выводы

Глава 3. Процедура синтеза профилей зеркал бифокальных зеркальных антенн

3.1. Описание предлагаемой процедуры расчета профилей зеркал

3.2. О задании кривых на контррефлекторе и главном зеркале

3.3. Два примера синтезированных бифокальных антенн

3.4.0 возможных вариантах построения бифокальных зеркальных систем

3.5. Выводы

Глава 4. Методика оценки и оптимизации эффективности многолучевых бифокальных зеркальных антенн

4.1. Методика оценки эффективной площади бифокальной зеркальной антенны

4.2. Расчет поля в плоскости апертуры в режиме передачи

4.3. О сопоставлении с расчетами методом физической оптики

4.4. О процедуре оптимизации многолучевых бифокальных зеркальных антенн

4.5. О расчете эффективной величины СКО длины оптического пути, учитывающей амплитудное распределение в раскрыве

4.6. Выводы

Глава 5. Проектирование многолучевых бифокальных зеркальных антенн больших электрических габаритов с широким сектором обзора

5.1. Результаты оптимизации многолучевой бифокальной зеркальной антенны больших электрических габаритов

5.2. Проектирование многолучевой антенны с сектором обзора 50°

5.3. О проектировании рупорного облучателя для многолучевой бифокальной зеркальной антенны

5.4. Выводы

Заключение

Список литературы

Список публикаций автора по теме диссертации

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

АС - антенная система;

БЗА - бифокальная зеркальная антенна;

ГЗА - гибридная зеркальная антенна;

ДН - диаграмма направленности;

КНД - коэффициент направленного действия;

КИП - коэффициент использования поверхности;

КИПЗ - коэффициент использования поверхностей зеркал;

МЗА - многолучевая зеркальная антенна;

СКО - среднеквадратическое отклонение;

ФАР - фазированная антенная решетка;

FFOC - front fed offset Cassegrain;

SFOC - side fed offset Cassegrain.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Проектирование многолучевых офсетных двухзеркальных антенн с однокоординатным и двухкоординатным сканированием»

ВВЕДЕНИЕ

В.1. Краткий обзор проблемы

Среди различных типов антенных систем повышенной эффективности можно выделить класс многолучевых антенн. Многолучевыми принято называть антенны с несколькими независимыми входами, каждому из которых соответствует своя диаграмма направленности (ДН), называемая для краткости «лучом» [1]. Очевидным преимуществом многолучевых антенн перед антеннами, работающими по одному лучу, является использование одной апертуры (т.е. одного главного зеркала, одной линзы или одной апертуры решетки) для формирования нескольких лучей, что позволяет одной подобной антенне заменить определенное число «обычных» однолучевых антенн.

Классифицируя многолучевые антенны по способу реализации излучающей части, можно выделить апертурные (зеркальные и линзовые) антенны и антенные решетки, а также их сочетания - гибридные антенны [2]. В целом, каждый из этих классов многолучевых антенн имеет свои особенности, достоинства и недостатки.

Фазированные антенные решетки при малых продольных габаритах излучающей части принципиально могут предоставить широкие функциональные возможности типа быстрого перемещения луча в пространстве, адаптивного помехоподавления, одновременного существования большого числа многолучевых ДН и другие преимущества по сравнению с апертурными антеннами. Активные антенные решетки обладают большой эффективностью, но, зачастую, представляют собой сложные и дорогие АС. При разработке пассивных антенных решеток наибольшие сложности обычно возникают в вопросах обеспечения их энергетической эффективности.

Диэлектрическая линза Люнеберга и ее модификации [3] принципиально позволяют осуществлять обзор пространства в полном телесном угле 4л стерадиан. Однако недостатками диэлектрических линзовых антенн являются

деградация электрических характеристик под влиянием внешних факторов и с течением времени, наличие потерь в диэлектрике и большая масса в сантиметровом диапазоне длин волн. Металлопластинчатые же линзы имеют узкую полосу рабочих частот.

Достоинствами многолучевых зеркальных антенн является простота конструкции, принципиальная широкополосность и большая энергетическая эффективность недостатками - проблемы обеспечения высоких величин коэффициента использования поверхности (КИП) и высокого уровня пересечения соседних лучей АС, а также, по крайней мере в некоторых случаях, громоздкость всей АС и ее большой вес. Отклонение луча от оси зеркальной антенны происходит за счет перемещения облучателя. Использование гибридного принципа построения зеркальных и линзовых антенн, где в качестве облучателей используется фазированная антенная решетка, позволяет повысить эффективность зеркальных антенн, но усложняет всю АС в целом.

В настоящей диссертационной работе рассматриваются многолучевые зеркальные антенны (МЗА), не использующие принцип гибридного построения. Такие многолучевые антенные системы имеют простейшую диаграммообразующую схему - каждый луч вторичного поля излучения формируется отдельным излучателем - облучателем). Вследствие этого основная проблематика разработки МЗА связана непосредственно с проектированием самой системы зеркал. Достоинствами МЗА являются потенциальная широкополосность (определяемая главным образом облучателем) и большая энергетическая эффективность.

Сегодня разработка МЗА актуальна как для наземных, так и для бортовых радиотехнических систем. Ярким примером области применения такого класса антенн являются антенные системы (АС) земных станций спутниковой связи (телепортов). Такие системы работают сразу с несколькими спутниками, используются как в гражданской (цифровое телевидение, интернет и другие

мультимедиа и информационные сервисы), так и в военной сфере и позволяют значительно повысить объем одновременно получаемой/передаваемой информации.

Использование МЗА для одновременной работы с несколькими геостационарными спутниками позволяет значительно снизить экономические издержки, связанные с изготовлением и эксплуатацией телепортов, а также площадь земельного участка, занимаемого АС, по сравнению с радиотехническими системами, в которых используется несколько однолучевых зеркальных антенн, каждая из которых работает с одним спутником. Сектор обзора таких МЗА должен составлять несколько десятков градусов и образовывать веер лучей, направленных вдоль дуги геостационарной орбиты. Каждый луч АС наводится на свой спутник независимо от других лучей. Сегодня во многих случаях достаточно обеспечить разнос соседних лучей МЗА на угол равный 2° для обеспечения возможности работы с соседними спутниками, однако в перспективе могут потребоваться АС с разносом лучей до 1°. При использовании АС больших электрических габаритов (с узкой ДН) может требоваться дополнительная подстройка луча по углу в двух плоскостях для отслеживания дрейфа спутника.

От бортовых антенных систем обычно требуется обеспечить двухмерный сектор обзора. Например, сектор обзора с углом при вершине конуса около 18° позволяет АС геостационарного спутника обозревать всю видимую поверхность Земли. Для спутников, расположенных на более низкой эллиптической орбите, могут использоваться МЗА с более широким сектором обзора. При необходимости освещения только определенной части поверхности планеты, например, территории конкретного государства, требуемый сектор обзора может иметь сложную форму.

В наземных радиотехнических системах также могут требоваться многолучевые антенны с двухмерным сектором обзора. Примером соответствующих АС являются многолучевые радиотелескопы, причем

различные современные радиотелескопы работают как в дециметровом, сантиметровом и миллиметровом диапазоне длин волн, так и в более коротких диапазонах, например, в инфракрасном. Многие радиотелескопы строятся на базе именно зеркальных антенн вследствие их потенциальной широкополосности и энергетической эффективности. Сектор обзора многолучевых радиотелескопов может превышать 10°х10°.

Саму проблему проектирования МЗА можно охарактеризовать следующим образом. Во многих задачах может требоваться АС с секторами обзора (однокоординатными (вытянутыми вдоль одной координаты) или двухкоординатными) вплоть до нескольких десятков градусов или нескольких десятков или сотен ширин ДН по уровню половинной мощности. В пределах этого сектора необходимо обеспечить заданные электрические характеристики вторичного поля излучения АС - коэффициент направленного действия (КНД) или коэффициент усиления, отношение сигнал/шум, уровень бокового излучения, уровень кроссполяризации, разнос соседних лучей и др. Потенциально однозеркальные параболические антенны, одни из самых простых в классе МЗА, при выносе облучателя из фокуса позволяют обеспечить достаточно широкие сектора обзора при малой деградации луча, но только в случае очень больших величин отношения фокусного расстояния F к диаметру раскрыва Д таких что Г/12»\. Однако в этом случае продольные габариты АС будут очень большими по сравнению с диаметром раскрыва, который определяет достижимую величину КНД АС; также очень большими будут габариты облучающей решетки в целом и каждого ее элемента в отдельности.

На практике обычно используются однозеркальные параболические антенны с отношением ГЮ^.. Но такие МЗА имеют сектор обзора, не превышающий нескольких ширин ДН, что вызвано появлением значительных фазовых искажений (аберраций), вызывающих существенную деградацию вторичного поля излучения АС - уменьшение КНД, рост уровней бокового и кроссполяризационного излучения. Двухзеркальные антенны Кассегрена и

Грегори при сопоставимых фокусных расстояниях и диаметрах раскрыва главных зеркал в целом способны обеспечить более широкие сектора обзора по сравнению с однозеркальными параболическими антеннами. Это, главным образом, связано с тем, что такие двухзеркальные АС имеют эквивалентное фокусное расстояние, превышающее соответствующее фокусное расстояние главного зеркала. Но при разумных с практической точки зрения продольных электрических габаритах АС подобные двухзеркальные антенны все равно имеют достаточно узкий, для многих практических задач, сектор обзора. Дополнительно отметим, что как офсетные однозеркальные параболические антенны, так и офсетные двухзеркальные антенны Кассегрена и Грегори имеют более узкие сектора обзора по сравнению с сопоставимыми по фокусным расстояниям и диаметрам раскрыва своими осесимметричными аналогами.

Принципиально широкими секторами обзора обладают сферические и тороидально-параболические МЗА, однако их эффективность с точки зрения КИП всего раскрыва главного зеркала достаточно низка. Это вызвано тем, что каждый луч «засвечивает» (с точки зрения геометрооптических лучей) только определенную, относительно небольшую часть главного зеркала. Следовательно, при сопоставимых площадях раскрыва сферические и тороидально-параболические МЗА характеризуются зачастую существенно меньшей величиной КНД по сравнению с центральным лучом одно- или двухзеркальной параболической антенны.

Поэтому проблема проектирования МЗА представляет собой задачу оптимизации электрических характеристик АС при заданных ограничениях на допустимые габариты всей АС и/или отдельных ее элементов - главного зеркала, вспомогательных зеркал, облучателей. К настоящему времени в литературе предложено как минимум несколько различных подходов к проектированию МЗА, позволяющих проектировать конструкции многолучевых АС, более эффективные по сравнению с сопоставимыми (по площади апертуры и габаритам всей АС) однозеркальными параболическими

антеннами, антеннами Кассегрена и Грегори, одно- и двухзеркальными сферическими и тороидально-параболическими антеннами.

Описанию возможных вариантов построения МЗА посвящена первая, обзорная, глава диссертации, поэтому здесь мы не будем подробно на них останавливаться. Отметим лишь, что не существует универсальных технических решений, позволяющих максимально эффективно решать широкий круг задач. Кроме того, на сегодняшний день у разработчиков МЗА нет понимания того, где лежат возможные пределы эффективности этого класса антенн. Вследствие этого существенный интерес представляют офсетные двухзеркальные многолучевые антенны, т.к. при сопоставимых площадях раскрыва потенциально они должны иметь большую эффективность по сравнению с однозеркальными и более простую схему построения по сравнению, например, с трехзеркальными.

В определенных задачах большой практический интерес могут представлять разновидности таких МЗА, построенные на базе бифокальных зеркальных антенн, а также АС с нестандартной оптической схемой с классическими профилями зеркал в виде конических поверхностей второго порядка - антенны Кассегрена с вогнутыми гиперболическими контррефлекторами. Проведенные исследования литературных источников показывают, что данные классы многолучевых офсетных двухзеркальных антенн на сегодняшний день не достаточно широко исследованы в литературе. Именно данные МЗА и выступают объектом исследования настоящей диссертационной работы. Оптимизация характеристик данных МЗА служит предметом исследования работы. Подчеркнем, что рассматриваемые МЗА функционируют по принципу один облучатель - один луч АС.

Улучшение характеристик МЗА позволит проектировать более эффективные радиотехнические системы, что делает соответствующие исследования перспективными. Отметим также, что наработки в этой области

антенной техники могут найти применение и в смежной области проектирования сканирующих зеркальных антенн.

В.2. Краткая характеристика работы

Цели работы. Можно выделить две основные цели диссертационной работы. Первой целью является улучшение электрических характеристик БЗА, что позволит использовать данный класс АС для построения МЗА со средними (габариты апертуры более 50 длин волн) и большими (габариты апертуры более 150 длин волн) электрическими габаритами с широкими однокоординатными секторами обзора более 20°. Другая цель работы состоит в сопоставлении характеристик МЗА с двухмерным сектором обзора, построенных на основе офсетных антенн Кассегрена с вогнутыми гиперболическими контррефлекторами, с различными вариантами построения АС. В качестве основных электрических характеристик МЗА рассматриваются величины коэффициента использования поверхности (КИП), также оцениваются уровни бокового и кроссполяризационного излучения.

Для достижения поставленных в диссертационной работе целей решаются следующие основные задачи:

1. Синтез и анализ многолучевых БЗА с широким сектором обзора, в том числе:

1.1. Совершенствование процедуры синтеза профилей рефлекторов БЗА (упрощение процедуры, повышение КИП главного зеркала, расширение сектора обзора).

1.2. Выделение возможных топологически различных вариантов построения антенных систем БЗА.

1.3. Проектирование многолучевой БЗА с сектором обзора 50° при коэффициенте направленного действия (КНД) более 52 дБ с ограничениями на габаритные размеры.

2. Исследование электрических характеристик многолучевых офсетных антенн Кассегрена с вогнутыми гиперболическими контррефлекторами с двумя возможными вариантами реализации решетки облучателей - в виде «плоской

решетки» (когда фазовые центры облучателей расположены в одной плоскости, а их оси параллельны) или когда положение фазового центра и направление оси каждого облучателя оптимизировано по КНД, в том числе:

2.1. Сопоставление характеристик (электрических и геометрических) двух возможных оптических схем АС в широком секторе обзора.

2.2. Оценка влияния размеров контррефлектора и ширины ДН облучателя на электрические характеристики АС, работающей в режиме МЗА.

2.3. Исследование возможности сближения соседних лучей АС с различными типами облучателей.

Методы исследования. В работе использованы методы вычислительной математики, программирования, асимптотический метод прикладной электродинамики, трехмерное электромагнитное моделирование в современных программных комплексах (Ticra GRASP, ICARA и др.).

Научная новизна работы заключается в следующем:

1. Представлена процедура синтеза профилей зеркал трехмерных БЗА, позволяющая проектировать многолучевые или сканирующие зеркальные антенны с широким сектором обзора. Данную процедуру можно считать частным случаем методики синтеза БЗА, предложенной в работах Кинбера и соавторов, однако в публикациях этих авторов исследования были проведены недостаточно детально. Предложена методика оценки и оптимизации геометрии зеркал многолучевых БЗА по критерию КИП. Впервые спроектированы многолучевые БЗА, имеющие сектор обзора существенно шире 20° и КНД более 50 дБ.

2. Впервые выделено несколько различных возможных вариантов построения антенной системы БЗА, отличающихся взаимным положением рефлекторов и облучателя и картиной хода геометрооптических (ГО) лучей, в двух ортогональных плоскостях - плоскости сканирования и плоскости симметрии.

3. Исследованы и сопоставлены между собой характеристики нескольких возможных вариантов построения многолучевых офсетных антенн Кассегрена с вогнутыми гиперболическими контррефлекторами.

4. Исследована возможность использования цилиндрических диэлектрических антенн бегущей волны модифицированного профиля в качестве облучателей многолучевой офсетной антенны Кассегрена с вогнутым гиперболическим контррефлектором, позволяющих сблизить соседние лучи АС.

Практическое значение работы.

1. Описанная в работе методика синтеза и оптимизации БЗА и ее программная реализация позволяют разрабатывать многолучевые или сканирующие зеркальные антенны с широким одномерным сектором обзора. В результате удается существенно улучшить качество таких антенн по сравнению с вариантами БЗА, предложенными в работах Раппапорта и соавторов.

2. Спроектированная многолучевая БЗА с сектором обзора 50° и КНД более 52 дБ, по сравнению с известным МЗА-аналогом, разработанным в лаборатории СБШО, при сопоставимых габаритах главного зеркала и более широком (на 30%) секторе обзора обладает большей эффективностью по критерию КИП всего раскрыва главного зеркала, меньшими продольными габаритами АС, меньшим угловым разносом соседних лучей АС и позволяет использовать облучатели меньших электрических габаритов.

3. Синтезированные БЗА могут быть использованы в качестве эффективного начального приближения геометрии АС в процедуре численной оптимизации профилей рефлекторов с целью стабилизации формы ДН АС во всем секторе обзора.

4. Представленные результаты анализа характеристик офсетных антенн Кассегрена с вогнутыми гиперболическими контррефлекторами позволяют определить область наилучшего применения таких антенн на практике.

5. Использование в качестве облучателей офсетной антенны Кассегрена с вогнутым гиперболическим контррефлектором с достаточно высоким уровнем пересечения соседних лучей АС цилиндрических диэлектрических антенн бегущей волны модифицированного профиля вместо рупорных антенн потенциально позволяет получить лучшие электрические характеристики МЗА.

Достоверность полученных в работе результатов подтверждается использованием апробированного апертурного метода расчета ДН зеркальных антенн и широко известных и апробированных программных пакетов электродинамического моделирования и сопоставлением результатов, полученных различными методами.

Внедрение результатов исследования. Результаты диссертационной работы были использованы при проектировании перспективных многолучевых зеркальных антенн для предприятий ОАО «ОКБ МЭИ» и ЗАО «КИА системы», а также в курсе лекций «Техника зеркальных антенн» кафедры АУиРРВ НИУ «МЭИ», читаемых студентам по направлению «Радиотехника», что подтверждается актами о внедрении.

Автор диссертации удостоен награды Doctoral Research Award международного конкурса работ аспирантов, проводимого Международным обществом IEEE Antennas and Propagation Society, за осенний цикл 2012 года.

Апробация работы. Основные положения и результаты работы были представлены и обсуждались на шести Международных и Всероссийских научно-технических конференциях:

1. 17-я, 18-я Международная научно-техническая конференция студентов и аспирантов «Радиоэлектроника, электротехника и энергетика», Москва (2011-2012 гг.).

2. 5-я, 6-я Всероссийская конференция «Радиолокация и радиосвязь», Москва (2011-2012 гг.).

3. Международная конференция «Progress in Electromagnetics Research Symposium», Москва (2012 г.).

4. 7-я Международная конференция «European Conference on Antennas and Propagation», Гетеборг, Швеция (2013 г.).

Основное содержание диссертации было также представлено на Московском электродинамическом семинаре в ИРЭ им. Котельникова РАН 5 марта 2013 г.

Основные положения, выносимые на защиту.

1. Получили дальнейшее развитие известный алгоритм синтеза рефлекторов и методика оптимизации эффективности многолучевых бифокальных зеркальных антенн, позволившие спроектировать варианты таких антенн с наилучшими на данный момент характеристиками. Особенности данного метода проектирования БЗА:

1.1. в процедуре синтеза главного и вспомогательного зеркал используется минимально возможное количество шагов;

1.2. при сканировании луча в секторе обзора засвечиваемое пятно на главном зеркале практически не меняет своего положения, что приводит к экономии размеров этого зеркала;

1.3. оптимизируется КИП во всем секторе обзора за счёт выбора положения и ориентации элементов решётки облучателей.

2. Приведена классификация бифокальных зеркальных антенн по вариантам взаимного положения рефлекторов и облучателей и картинам хода ГО лучей в двух ортогональных плоскостях - плоскости сканирования и плоскости симметрии, позволяющая учесть при синтезе практические особенности размещения антенн.

3. Проведен сравнительный анализ характеристик многолучевых офсетных антенн Кассегрена с вогнутыми гиперболическими контррефлекторами, на основе которого определена область наилучшего применения таких антенн на практике.

Публикации. Основные результаты диссертационной работы опубликованы в 9 работах, из них 2 статьи в журналах, входящих в перечень ВАК, и 1 учебное пособие.

Объем и структура диссертации. Работа состоит из введения, пяти глав, включая литературный обзор, и заключения. Она изложена на 186 страницах машинописного текста, иллюстрирована 63 рисунками и включает 11 таблиц. Список цитированной литературы содержит 122 наименования.

В.З. Краткое содержание работы

Первая глава диссертации содержит литературный обзор по материалам отечественных и зарубежных публикаций по тематике, связанной с теорией и техникой МЗА. Обзор затрагивает следующие типы зеркальных систем: симметричные и несимметричные однозеркальные параболические антенны и двухзеркальные антенны Кассегрена и Грегори; офсетные двухзеркальные антенны с нестандартной оптической схемой - антенны Кассегрена с вогнутыми гиперболическими контррефлекторами и инверсные антенны Кассегрена; тороидальные и сферические антенны; апланатические двухзеркальные антенны; бифокальные антенны; одно- и двухзеркальные антенны с профилированными зеркалами; некоторые другие варианты построения МЗА. В том числе рассмотрены несколько современных коммерчески доступных МЗА. В конце главы делаются выводы, часть из которых находит развитие в последующих главах диссертации.

Во второй главе приводятся результаты исследования характеристик многолучевых офсетных антенн Кассегрена с вогнутыми гиперболическими контррефлекторами. Соответствующие расчеты проведены в приближении метода физической оптики в программном пакете Ticra Grasp. Облучатели представлены в виде точечного источника поля с осесимметричной диаграммой направленности.

На примере АС с диаметрами апертуры 100А, (А, - длина волны) и равными величинами эквивалентного фокусного расстояния проведено сопоставление характеристик вторичного поля излучения двух типов офсетной антенны Кассегрена с вогнутыми гиперболическими контррефлекторами - с возбуждением сбоку и с возбуждением спереди. Эффективность данного класса МЗА оценена в секторе углов ±20° в двух ортогональных плоскостях при двух различных вариантах положения облучателей - с упрощенным положением в составе «плоской решетки» и с оптимизированным на максимум КНД АС положением и ориентацией каждого облучателя.

Для оценки эффективности двухзеркальных антенн с крупными контррефлекторами, габариты которых соизмеримы с размерами главного зеркала, введен в рассмотрение критерий КИПЗ, равный отношению эффективной площади зеркальной антенны к сумме площадей радиоотражающих поверхностей обоих рефлекторов, в дополнение к КИП.

Спроектирована офсетная антенна Кассегрена с возбуждением сбоку с коническим сектором обзора 18°х18° и шириной ДН около 1°. На ее примере исследована возможность улучшения эффективности лучей на краю сектора обзора посредством увеличения габаритов контррефлектора относительно исходных, определяемых ходом геометрооптических лучей. Также на примере данной зеркальной антенны исследована возможность использования цилиндрических диэлектрических антенн бегущей волны модифицированного профиля в качестве облучателей многолучевой двухзеркальной антенны с большой величиной эквивалентного фокусного расстояния, позволяющих обеспечить относительно высокий уровень пересечения соседних лучей АС.

В третьей главе приводится описание предлагаемой процедуры синтеза профилей зеркал БЗА, которую можно считать развитием идеологии проектирования БЗА, предложенной в работах Кинбера и соавторов. При построении зеркальной системы предполагается, что плоскость сканирования АС ортогональна плоскости симметрии.

В качестве примера рассмотрены две синтезированные БЗА, имеющие габариты апертуры около 60Х х 60А, и оптическую схему построения АС в плоскости симметрии типа антенны Кассегрена. Исследование электрических характеристик антенн проведено в приближении метода физической оптики в программном пакете ЮАИА. Облучатели представлены в виде точечного источника поля с осесимметричной диаграммой направленности.

Выделено несколько топологически различных возможных вариантов построения АС БЗА, отличающихся взаимным положением рефлекторов и

облучателей, а также картиной хода геометрооптических лучей, в двух ортогональных плоскостях - плоскости сканирования и в плоскости симметрии.

В четвертой главе приводится описание реализованной методики оценки и оптимизации эффективности многолучевых БЗА по критерию КИП. Для проведения соответствующих расчетов используется апертурный метод расчета, учитывающий геометрооптический закон преобразования волнового фронта облучателя в волновой фронт АС в плоскости апертуры и поляризационные искажения, вносимые самой зеркальной системой. Для оценки меры аберраций в раскрыве введена в рассмотрение величина эффективного среднеквадратического отклонения длины оптического пути, учитывающая амплитудное распределение поля в раскрыве.

В пятой главе приведены результаты проектирования двух многолучевых БЗА с электрическими размерами апертуры более 170Х. Обе БЗА имеют оптическую схему построения АС в плоскости симметрии типа антенны Грегори. Одна из БЗА спроектирована для обеспечения сектора обзора шириной 50° и КНД более 52 дБ. В качестве облучателя рассчитана гофрированная рупорная антенна. Полученные характеристики данной БЗА сопоставлены с характеристиками коммерческой МЗА, разработанной в австралийской лаборатории СБШ-О.

В заключении приведены основные результаты диссертационной работы, отмечены возможные направления дальнейшего развития представленных в работе исследований.

Заключение диссертации по теме «Антенны, СВЧ устройства и их технологии», Пластиков, Андрей Николаевич

Основные результаты и выводы диссертации.

Основным научным результатом диссертации является представленная процедура синтеза профилей зеркал трехмерных БЗА. Особенностями данной процедуры проектирования БЗА (относительно общей процедуры синтеза, предложенной в работах Кинбера и соавторов) являются следующие положения: 1) в процедуре синтеза главного и вспомогательного зеркал используется минимально возможное количество шагов; 2) при сканировании луча в секторе обзора засвечиваемое пятно на главном зеркале практически не меняет своего положения, что приводит к экономии размеров этого зеркала; 3) оптимизируется КИП во всем секторе обзора за счёт выбора положения и ориентации элементов решётки облучателей. Проведенные исследования показали, что предложенная процедура синтеза БЗА позволяет проектировать достаточно эффективные (с точки зрения величин КИП) многолучевые зеркальные антенны с широким сектором обзора, в том числе больших электрических габаритов. В результате удается существенно улучшить качество таких антенн по сравнению с вариантами БЗА, рассмотренными в работах Раппапорта и др. и Кинбера и др.

Описана методика оценки и оптимизации эффективности многолучевых БЗА, основанная на апробированном апертурном методе расчета вторичного поля излучения АС, учитывающем геометрооптический закон преобразования волнового фронта облучателя в волновой фронт АС в плоскости апертуры и поляризационные искажения, вносимые самой зеркальной системой. Объединение возможностей синтеза БЗА, оценки и оптимизации их эффективности в единой программной среде МаЙаЬ позволило создать эффективный программный инструмент проектирования таких многолучевых АС. Используя соответствующую программу, впервые спроектированы многолучевые БЗА, имеющие сектор обзора, существенно превышающий 20°, и

КНД более 50 дБ. Еще раз отметим, что все рассмотренные в работе МЗА работают по принципу «один облучатель - один луч».

Одна из спроектированных многолучевых БЗА с облучателями в виде гофрированных рупорных антенн имеет сектор обзора 50° и КНД около 52,3 дБ при КИП 43% и, по сравнению с известным коммерческим МЗА-аналогом, разработанным в австралийской лаборатории СБПЮ, обладает более широким сектором обзора, большей эффективностью по критерию КИП (с учетом потерь на переливание и кроссполяризационные искажения), меньшими продольными габаритами всей АС, меньшим угловым разносом соседних лучей АС и позволяет использовать облучатели с существенно более широкой ДН. Однако соответствующая БЗА имеет большие уровни бокового и заднего излучения и кроссполяризационной составляющей. Отметим, что используя две таких многолучевых БЗА, возможно перекрыть сектора дуги геостационарной орбиты шириной 100°.

Исследованы характеристики трех других примеров БЗА, полученных в процессе подбора и анализа характеристик нескольких вариантов БЗА. Соответствующие примеры БЗА могут представлять собой достаточно эффективные МЗА для решения определенного круга задач.

При необходимости снижения уровней бокового и кроссполяризационного излучения и/или стабилизации ДН во всем секторе обзора, БЗА, синтезированные посредством предложенной в работе методики, могут быть использованы в качестве «хорошего» начального приближения для получения более оптимальной МЗА посредством численной оптимизации профилей рефлекторов.

Впервые выделено несколько (точнее - 21) топологически различных возможных вариантов построения антенной системы БЗА, отличающихся взаимным положением рефлекторов и облучателя и картиной хода геометрооптических лучей, в двух ортогональных плоскостях - плоскости сканирования и плоскости симметрии. В процессе выполнения диссертационной работы была рассмотрена только часть этих вариантов. Поэтому в качестве одного из направлений дальнейшего развития представленных в работе исследований можно наметить более подробное изучения других вариантов построения АС БЗА, которые могут найти применение не только в качестве многолучевых, но и в качестве сканирующих зеркальных антенн.

Исследованы и сопоставлены характеристики (электрические и геометрические) многолучевых антенн Кассегрена с вогнутыми гиперболическими контррефлекторами двух различных типов, отличающихся взаимным положением зеркал и облучателя, в широком секторе обзора. Данные исследования показали, что при сопоставимых величинах эквивалентного фокусного расстояния и диаметрах апертуры рассмотренная АС типа РБОС имеет большие габариты всей АС, более габаритные рефлекторы и более узкий сектор обзора в плоскости симметрии по сравнению с АС типа ББОС. Последняя при положении облучателей, оптимизированном на максимум КНД, имеет сектор обзора около 29° (более 40 ширин ДН) по уровню КИП 40% в горизонтальной и вертикальной плоскостях. При использовании упрощенной схемы расположения облучателей в составе «плоской решетки» сектор обзора по аналогичному уровню КИП снижается примерно в 2 раза.

На примере антенны Кассегрена типа ББОС с большой величиной эквивалентного фокусного расстояния и относительно высоким уровнем пересечения соседних лучей оценены характеристики вторичного поля излучения при трех различных типах облучателей - идеализированным точечным источником поля, а также коническим рупором в составе решетки излучателей и цилиндрической диэлектрической антенной бегущей волны модифицированного профиля в составе решетки излучателей.

На примере антенны Кассегрена типа БРОС с сектором обзора 18°х18° показано, что в случае использования упрощенной схемы расположения облучателей (в составе «плоской решетки») большего прироста КНД можно добиться посредством увеличения габаритов контррефлектора относительно исходных, определяемых ходом геометрооптических лучей, по сравнению с соизмеримым повышением габаритов (площадей) всей исходной зеркальной системы. Для оценки эффективности двухзеркальных антенн с крупными контррефлекторами, габариты которых соизмеримы с размерами главного зеркала, введен в рассмотрение критерий КИПЗ, равный отношению эффективной площади зеркальной антенны к сумме площадей радиоотражающих поверхностей обоих рефлекторов, в дополнение к КИП.

Резюмируя вышеизложенное, можно утверждать, что поставленные цели диссертационной работы достигнуты.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Пластиков, Андрей Николаевич, 2013 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Сазонов Д.М. Антенны и устройства СВЧ: Учеб. для радиотехнич. спец. вузов.. — М.: Высш. школа, 1988. — 434 с.

2. Устройства СВЧ и антенны / Под ред. Д.И. Воскресенского. Изд. 2-е, доп. и перераб. — М.: Радиотехника, 2006. — 375 с.

3. Жук М.С., Молочков Ю.Б. Проектирование линзовых, сканирующих, широкодиапазонных антенн и фидерных устройств. — М.: Энергия, 1973.

4. Мирошниченко А.Я. Антенны земных станций для одновременной работы с несколькими геостационарными спутниками связи // Зарубежная радиоэлектроника. — 1989. — № 6. — Р. 54-76.

5. Хансен Р.К. Сканирующие антенные системы. — М. : Сов. радио, 1966. — 536 с.

6. Гинзбург В.М. Белова И.Н. Расчет параболических антенн. — М. : Сов. радио, 1959.

7. Lo Y.T. On the beam deviation factor of a parabolic reflector // IRE Transactions on Antennas and Propagation. — 1960. — vol. AP-8. — P. 347-349.

8. Ruze J. Lateral-feed displacement in a paraboloid // IEEE Transactions on Antennas and Propagation. — 1965. — vol. 13. — P. 660-665.

9. Imbriale W.A., Ingerson P.G., Wong W.C. Large lateral feed displacements in a parabolic reflector // IEEE Transactions on Antennas and Propagation. — 1974. — vol. 22. —P. 742-745.

10. Zimmerman M., Lee S.W., Houshmand В., Rahmat-Samii Y., Acosta R. A comparison of reflector antenna designs for wide-angle scanning // in Proc. of AP-S Int. Symposium. — 1989. — vol. 1. — P. 266-269.

11. Milligan T.A. Modern antenna design. 2nd edition. — NJ : IEEE press, 2005. — 614 p.

12. CCIR Recommendation 580-1. Radiation diagrams for use as design objectives for antennas of earth stations operating with geostationary satellites. — vol. IV, Part 1, Dubrovnik, 1986.

13. Rusch W.V.T., Ludwig A.C. Determenition on the Maximum Scan-Gain Contours of a Beam-Scanning Paraboloid and Their Relation to the Petzval Surface // IEEE Trans, on AP. — 1973. — vol. 21. — P. 141-147.

14. Mittra R., et. al. An efficient technique for the computation of vector secondary patterns of offset paraboloid reflectors // IEEE Trans, on AP. — 1979. — vol. 25, no. 3. —P. 294-304.

15. Lee S.W., Rahmat-Samii Y. Simple Formulas for Designing an Offset Multibeam Parabolic Reflector // IEEE Trans, on AP. — 1981. — vol. 29, no.3. — P. 472-478.

16. Shelton P. Multiple-feed systems for objectives // IEEE Trans, on AP. — 1965. — vol. 13, no. 6. — P. 992-994.

17. Rudge A.W., Withers M.J. New technique for beam steering with fixed parabolic reflectors // Proceedings of the IEEE. — 1971. — vol. 118. — P. 857-863.

18. Классен В.И., Кинбер Б.Е., Шишлов A.B., Тоболев А.К. Гибридные и полифокальные антенны. Обзор // Антенны. — 1987. — № 34. — С. 3-24.

19. Rusch W.V.T., Prata A., Jr., Rahmat-Samii Y., Shore R.A. Derivation and application of the equivalent paraboloid for classical offset Cassegrain and Gregorian antennas //Trans, on AP. — 1990. — vol. 38, no. 8. — P. 1141-1149.

20. Dragone C. First-order correction of abberations in Cassegrainian and Gregorian antennas // IEEE Trans, on AP. - 1983. — vol. 31, no.5. — P. 764-775.

21. Dragone C. Multibeam antenna arrangement with minimal astigmatism and coma: USA Patent № 4503435. — 1985.

22. Mizuguchi Y., Akagawa M., Yokoi H. Offset Gregorian Antenna // Electrical Communications in Japan. — 1978. — 61-B 3. — P. 58-66.

23. Tran H., Lee A., Hanany S., Milligan M., Renbarger T. Comparison of the crossed and the Gregorian Mizuguchi-Dragone for wide-field millimeter-wave astronomy // Appl. Opt.. — 2008. — vol. 47. — P. 103-109.

24. Tran H., Page L. Optical Elements for a CMBPol Mission // Journal of Physics: Conference Series. — 2009. — vol. 155. — 21 p.

25. Jorgensen R., Balling P., English W. Dual offset reflector multibeam antenna for international communication satellite applications // IEEE Trans, on AP. — 1985. — vol. 33, no. 12. —P. 1304-1312.

26. Makino S., Kobayashi Y., Katagi T. Front fed offset Cassegrain type multibeam antenna // in Pros, of IEEE Antennas and Propagation Society International Symposium. — 1985. — Vol. 23. — P. 341 - 344.

27. Jorgensen R., Nielsen P.H. Development of dual reflector multibeam spacecraft antenna analysis and synthesis software : Intelsat contract Intel-304, Ticra, Final Rep. S-17541. — Copenhagen, Denmark, 1984.

28. Tanaka H., Mizusawa M. Elimination of cross-polarization in offset dual-reflector antennas // Trans. Inst. Electron. Commun. Eng. Japan. — 1975. — vol. 58-B, no. 12. — P. 643-650. — (in Japanese).

29. Jones S.R., Kelleher K.S. A new low noise, high gain antenna // IRE Internat. Convent. Rec. — 1963. — vol. 11. — P. 11-17.

30. Современные проблемы антенно-волноводной техники. Под ред. Пистолькорса А.А. — М.: Наука, 1967.

31. Айзенберг Г.З., Ямпольский В.Г., Терешин О.Н. Антенны УКВ. Под ред. Г.З. Айзенберга. Ч. 2. — М.: Связь, 1977. — 288 с.

32. Imbriale W.A., Gundersen J., Thompson K.L. The 1.4-m Telescope for the Q/U Imaging Experiment // IEEE Trans, on AP. — 2011. — vol. 59, no. 6. — P. 19721980.

33. Chang S., Prata A., Jr. A design procedure for classical offset Dragonian antennas with circular apertures // in Proc. of IEEE AP-S Symp. — 1999. — vol. 2. — P. 1140-1143.

34. Chang S., Prata A. The design of classical offset Dragonian reflector antennas with circular apertures // IEEE Trans, on AP. — 2004. — vol. 52, no. 1. — C. 12-19.

35. Granet C. Designing classical Dragonian offset dual-reflector antennas from combinations of prescribed geometric parameters // IEEE Antennas and Propagation Magazine. — 2001. — vol. 42, no. 6. — P. 100-107.

36. Chang S., Prata A., Jr. A design procedure for classical offset inverse Cassegrain antennas with circular apertures // in Proc. of IEEE AP-S Int. Symp. — 2001. — vol. 1. —P. 534-537.

37. Granet C. Designing classical offset inverse-Cassegrain dual-reflector antennas from combinations of prescribed geometric parameters // IEEE Antennas and Propagation Magazine. — 2003. — vol. 45, no. 3. — P. 102-108.

38. Kim A., et. al. Proto-Model of an Infrared Wide-Field Off-Axis Telescope // Journal of the Korean Astronomical Society. — 2010. — vol. 43. — P. 169-182.

39. Шишлов A.B. Теория и техника многозеркальных антенн // Антенны. — 2009. —№7. —С. 14-29.

40. Бахрах Л.Д. Многозеркальные антенные системы // Тр. НИИ-17. — 1953. — вып. 111(30). —С. 12-23.

41. Марков Г.Т., Сазонов Д.М. Антенны. Учебние для студентов радиотехнических специальностей вузов. Изд. 2-е, перераб. и доп.. — М. : Энергия, 1975. — 528 с.

42. Kildal P.-S., Baker L.A., Hagfors Т. Development of a dual-reflector feed for the Arecibo radio telescope: an overview // IEEE Antennas and Propagation Magazine.

— 1991. —vol. 33, no. 1. —P. 12-18.

43. Herouni P.M. Measured Parameters of Large Antenna of ROT-54/2.6 Tell about Absence of Big Bang // National Academy of Sciences of the Republic of Armenia Report. — 2007. — vol. 107, № 1. — P. 73-78.

44. Shen В., Stutzman W.L. Design of scanning spherical trireflector antennas with high aperture efficiency // IEEE Trans, on AP. — 1993. — vol. 41, no. 6. — P. 778786.

45. Flaherty J.M., Kadak E. Early warning radar antennas // IRE Inter. Conv. Record.

— 1958.—pt. 1. —P. 158-165.

46. Chu T.S., Iannone P.P. Radiation properties of a parabolic torus reflector // IEEE Trans, on AP. — 1989. — vol. 37, no. 7. — P. 865-874.

47. COMSAT Laboratories Final report on multiple beam torus antenna study. — Clarksburg, 1977.

48. Barab J.D., Marangon J.G., Scott W.G. The parabolic dome antenna: A large aperture, 360 degree, rapid scan antenna // IRE WESCON/58 Conv. Record. — 1958. — Pt. 1. —P. 272-293.

49. Kagoshima K., Shiokawa T. Recent Activities in Antennas and Propagation in Japan // IEEE Antennas and Propagation Magazine. — 1992. — vol. 34, no. 2. — P. 18-26.

50. Nomoto S., Mizuguchi Y. An offset toroidal tri-reflector system for multi-beam antenna applications // in Proceedings of ISAP. — 1992. — P. 317-320.

51. Коган Б.JI. Электромагнитные поля круговой поляризации в теории зеркальных антенн: Дис.... д-ра техн. наук. — М., 2004.

52. Сомов A.M., Бабинцев А.В. Многолучевая двухзеркальная антенна для приема сигналов со спутников, находящихся на краю видимого сектора ГСО :

2446523. — РФ, 28 02 2011 г.

53. Сомов A.M., Бабинцев А.В. Многолучевая двухзеркальная антенна для приема сигналов со спутников, находящихся на краю видимого сектора ГСО :

2446524. — РФ, 28 02 2011 г.

54. http://www.atci.com.

55. Product Review: WAVE FRONTIER - MEGA Dish // Telesatellite International Magazine. — 2001. — Oct / Nov Issue. — URL: http://www.tele-satellite.com/TSI/01/ll/wavefrontier/index.shtml.

56. http://www.wavefrontier.us.

57. Калошин B.A. Зеркальная антенна : Патент № 2173496. — РФ, 10 09 2001 г..

58. Schwarzchild К. Untersuchungen zur geometrischen Optik. Pt. II.. — Wiss Cottingen Math. Phys., 1905.

59. Бахрах Л.Д., Галимов Г.К. Зеркальные сканирующие антенны. — М. : Наука, 1981. —304 с.

60. White W.D., De Size L.K. Scanning characteristics of two-reflector antenna systems // IRE Intern. Conv. Record. — 1962. — pt. 1. — P. 44-70.

61. Chan R., Toland B. Comparison of Abbe Sine shaped offset dual reflectors // in Proc. of IEEE AP-S Symp. — 1997. — vol. 2. — P. 1374-1377.

62. Давыдов А.Г., Калошин B.A., Фролова E.B. Исследование характеристик осесимметричных двухзеркальных апланатических антенн // Журнал радиоэлектроники. — 2005. — № 9.

63. Калошин В. А., Фролова Е.В. Характеристики осесимметричных двухзеркальных апланатических антенн // Антенны. — 2006. — № 7. — С. 4551.

64. Калошин В.А., Фролова Е.В. Моделирование офсетной двухзеркальной апланатической антенны типа Грегори // Журнал радиоэлектроники. — 2007. — №6.

65. Калошин, В.А., Фролова Е.В. Моделирование офсетной двухзеркальной апланатической антенны типа Кассегрена // Журнал радиоэлектроники. — 2007. — №7.

66. Калошин В.А., Фролова Е.В. Характеристики офсетных двухзеркальных апланатических антенн // Антенны. — 2008. — № 10. — С. 9-13.

67. Granet С. Designing Schwarzchild Dual-Reflector Systems // IEEE Antennas and Propagation Magazine. — 2006. — vol. 48, no. 3. — P. 1196-1204.

68. Brown R.M. Dielectric bifocal lenses // IRE Nat. Convention Rec. — 1956. — P. 180-187.

69. Rao B.L.J., Wolff E.A., Schmidt R.F. Bifocal Dual Reflector Antenna // in Proc. of IEEE AP-S Int. Symp.. — 1972. — vol. 10. — P. 225.

70. Rao B.LJ. Bifocal dual reflector antenna // IEEE Trans, on AP. — 1974. — vol. 22. —P. 711-714.

71. Kujiazawa H., Karikomi M. Multiple-beam antenna for domestic communication satellites // IEEE Trans, on AP. — 1973. — vol. 21. — P. 876-878.

72. Chang D.C.D., Lang K.C. Preliminary Study on Offset Scan-Corrected Reflector Antenna System // IEEE Trans, on AP. — 1984. — vol. 32, no. 1. — P. 30-35.

73. Кинбер Б.E., Классен В.И., Стеблин В.И. Теория трехмерных бифокальных антенн // Радиотехника и электроника. — 1983. — вып. 8. — С. 1509-1517.

74. Бодулинский В.К. Трехмерные симметричные бифокальные системы // Компьютерная оптика. — 1987. — № 1. — С. 79-84.

75. Garcia-Pino A., Llombart N., Gonzalez-Valdes В., Rubinos-Lopez О. A bifocal ellipsoidal Gregorian reflector system for THz imaging applications // IEEE Trans, on AP. — 2012. — vol. 60, no. 9. — P. 4119-4129.

76. Rappaport C.M. The Offset Bifocal Reflector Antenna // in Proc. Int. IEEE APS Symp. — 1982. — P. 265-268.

77. Rappaport C.M. An Offset Bifocal Reflector Antenna Design for Wide-Angle Beam Scanning // IEEE Trans, on AP. — 1984. — vol. 32. — P. 1196-1204.

78. Кинбер Б.Е., Классен В.И., Стеблин В.И. К теории бифокальных систем // В кн.: Волны и диффракция. М.: ИРЭ АН СССР. — 1981. — С. 101-104.

79. Кинбер Б.Е. Обратные задачи теории зеркальных антенн - приближение геометрической оптики. Препринт - № 38 (410). —М. : Институт радиотехники и электроники, 1984. - 48 с.

80. Вааз И.Л., Кинбер Б.Е. Полифокальные системы - метод согласованных отображений // Радиотехника и электроника. — 1986. — вып. 8. — С. 15071515.

81. Вааз И.Л., Кинбер Б.Е., Классен В.И., Стеблин В.И. Бифокальная зеркальная антенна // Анализ и синтез антенных систем. — М.: МФТИ, 1984. — С. 58-64.

82. Галимов Г.К., Кузнецов Л.Н. К расчету профилей бифокальных двухзеркальных апланатических антенн // Радиотехника. — 1975. — № 5, т. 10. — С. 43-48.

83. Lorenzo М.Е., Rappaport С.М., Pino A.G. A bifocal reflector antenna with Gregorian configuration // in Proc. Int. IEEE APS Symp. — 1996. — vol. 1. — P. 234-237.

84. Lorenzo M.E., Rappaport C.M., Pino A.G. An offset bifocal reflector antenna with Gregorian configuration // in Proc. Int. IEEE APS Symp. — 1997. — vol. 3. — P. 1655-1658.

85. Rappaport C.M., Craig W.P. High aperture efficiency symmetric reflector antennas with up to 60° field of view // IEEE Trans, on AP. — 1991. — vol. 39, no. 3. —P. 336-344.

86. Craig W.P., Rappaport C.M., Jeffrey S.M. A high aperture efficiency, wide-angle scanning offset reflector antenna // IEEE Trans, on AP. — 1993. — vol. 41, no. 11. — P. 1481-1490.

87. Pino A.G., et. al. A Shaped Dual-Reflector Antenna with a Tilting Flat Subreflector for Scanning Applications // IEEE Trans, on AP. — 1995. — vol. 43, no. 10. —P. 1022-1028.

88. Pino A.G., et. al. Reflector antenna solutions for multisatellite DBS reception // in Proc. of IEEE AP-S Intern. Symp. — 2001. — vol. 2. — P. 284-287.

89. Viskum H.H. Shaped single-offset DBS-reception antenna for multiple satellites // in Proc. of IEEE AP-S Intern. Symp. Digest. — 2003. — vol. 2. — P. 357-360.

90. Kira F., et. al. Modified multi-focal paraboloid design for high aperture efficiency multibeam reflector antenna // in Proc. of IEEE AP-S Intern. Symp. — 2002. — vol. 1. —P. 662-665.

91. Kondo A., Hori T., Kagoshima K. Reflector design and radiation characteristics of a multi-focal parabola antenna // Journées Internationales de Nice sur les Antennes. — 1992. — P. 271-273.

92. Albertsen N.C., Pontoppidan K., Sorensen S.G. Shaping of dual reflector antennas for improvement of scan performance // in Proc. of IEEE AP-S Intern. Symp. — 1985. — P. 357-360.

93. Liu S.D., Liu S.F., Jiao Y.C., Zhang F.S. Shaping Design of Side-fed Offset Cassegrain Reflector Antennas // Progress In Electromagnetics Research Symposium Digest // in Proc. of PIER Symp. — 2008. — P. 165-169.

94. Bird T.S., Barker S.J., Sprey M.A. A multibeam earth station antenna for accessing satellites with inclined orbits // in Proc. of IEEE AP-S Intern. Symp.. — 1992. —vol.3. —P. 1336-1339.

95. Sprey M.A, Bird T.S., Barker S.J. Performance of a prototype multibeam antenna capable of accessing satellites on inclined orbits // in Proc. of 23rd European Microwave Conference. — 1993. — P. 883-885.

96. Hay S.G., et. al. Multibeam Earth station antenna for an European teleport application // in Proc. of IEEE AP-S Intern. Symp.. — 2001. — vol. 2. — P. 300-303.

97. Hay S.G., et. al. Shaped-reflector multibeam antennas : Patent № 6977622. — US, 20 Dec. 2005.

98. Hay S.G. A double-edge-diffraction Gaussian-series method for efficient physical optics analysis of dual-shaped-reflector antennas // IEEE Trans, on AP. — 2005. — vol. 53, no. 8. — P. 2597-2610.

99. Bird T.S., et. al. CSIRO 4.5m MultiBeam Antennas for the New Danish Radio Multimedia Building in Copenhagen // URL: http://www.ips.gov.aU/IPSHosted/NCRS/wars/wars2006/proceedings/final/b/bird.pdf. — 2006.

100. Shishlov A.V., Shitikov A.M. Multibeam offset reflector antenna with wide field of view in one plane // in Proc. of 27 Sci. Conf. on Antenna Theory and Technology. — Moscow, 1994. — P. 227-230.

101. Горобец H.H. Излучающие системы с произвольной поляризацией: Дисс.... докт. физ.-мат. наук. — Харьков, 1983.

102. Горобец Н.Н., Горобец Ю.Н. Многолучевая волноводно-щелевая антенна с рупорно-зеркальной диаграммообразующей схемой // Известия высш. учебн. заведений. Радиоэлектроника. — 1997. — т. 40, № 6. — С. 3-9.

103. Атрошенко JI.M., и др. Многолучевые зеркальные антенны со смещением облучателей вдоль фокальной оси // in Proc. of 11th International Conference Microwave and Telecommunication Technology. — 2001. — P. 351-353.

104. Весник М.В., и др. Компактная многолучевая зеркальная антенна : 2380802, — РФ, 17 11 2008 г.

105. Vesnik M.V. Compact multibeam reflector antenna for satellite TV signal receiving // in Proc. of Intern. Conference on Antenna Theory and Techniques. — 2009.—P. 122-124.

106. Vesnik M.V. On the Possibility of the Application of Axially Displaced Ellipse Antenna Elements for Construction of a Compact Multibeam Antenna System // IEEE Antennas and Propagation Magazine. — 2011. — vol. 52, no. 2. — P. 125-128.

107. Granet C. Designing classical Dragonian offset dual-reflector antennas from combinations of prescribed geometric parameters // IEEE Antennas and Propagation Magazine. — 2001. — vol. 42, no. 6. — P. 100-107.

108. Ludwig A.C The Definition of Cross Polarization // IEEE Trans, on AP. — 1973. —vol.21. —P. 116-119.

109. Menudier C., et. al. EBG focal feed optimization // IEEE AWPL. — 2008. — vol. 7. —P. 315-318.

110. Menudier C., et. al. Phase center study of the EBG antenna: Application to reflector antennas // IEEE AWPL. — 2007. — T. vol. 6. — P. 227-231.

111. Menudier C, et. al. EBG focal feed improvements for Ka-band multibeam space applications // IEEE AWPL. — 2009. — vol. 8. — P. 611-615.

112. Arnaud E., et. al. Global design of an EBG antenna and Meander-line polarizer for circular polarization // IEEE AWPL. — 2010. — vol. 9. — P. 215-218.

113. Armbrecht G., al. et. Dielectric travelling wave antennas incorporating cilindrical inserts with tapered cavities. — 2009. — P. 3090-3094.

114. Фокс А., Пратт M. Вычислительная геометрия. Применение в проектировании и на производстве: Пер. с англ.. — М.: Мир, 1982. — 304 с.

115. Martinez-Lorenzo J.A., Pino A.G., Vega I., Arias M., Rubinos O. Icara: Induced-current analysis of reflector antennas // IEEE Antennas and Propagation Magazine. — 2005. — vol. 47, no. 2. — P. 92-100.

116. Борн М., Вольф Э. Основы оптики. 2-е изд., перевод с английского. — М. : Наука, 1973. —720 с.

117. Delaunay В. Sur la sphere vide. A la memore de Georges Voronoy // Известия Академии Наук СССР. — 1934. — № 6. — P. 793-800.

118. Скворцов А.В. Триангуляция Делоне и ее применение. — Издательство Томского университета, 2002. — 128 с.

119. Делоне Б. О пустой сфере. К мемуарам Георгия Вороного. - Перевод с фр. Ф.Ю. Игумова // Записки семинара "Сверхмедленные процессы", под ред. д.ф.-м. н. В.М. Миклюкова. — Волгоград, 2006. — Выпуск 1. — С. 147-153.

120. Ruze J. Antenna Tolerance Theory - A Review // Proceedings of the IEEE. — 1966. — vol. 54. — P. 633-640.

121. Burkholder R.J., Lee T.-H. Adaptive sampling for fast physical optics numerical integration // IEEE Trans, on AP. — 2005. — vol. 53, no. 5. — C. 1843 - 1845.

122. Thomas B.M. Design of corrugated conical horns // IEEE Trans, on AP. — 1978. — vol. 26, no. 2. — P. 367-372.

СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ АВТОРА ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Al. Пластиков А.Н. Исследование возможностей сканирования двух многолучевых зеркальных антенн, построенных по схеме Драгоне // Журнал радиоэлектроники [электронный журнал]. 2012. - № 2. Режим доступа: http://jre.cplire.ru/iso/febl2/14/text.html.

А2. Plastikov A.N., Kogan B.L. About a new procedure for offset bifocal reflector antennas synthesis (О новой процедуре синтеза офсетных бифокальных зеркальных антенн) // IEEE Antennas and Wireless Propagation Letters, 2013. - Vol. 12. - P. 512-515.

A3. Курушин A.A., Пластиков A.H. Проектирование СВЧ-устройств в среде CST Microwave Studio: учебное пособие. - М.: Издательский дом МЭИ, 2012. — 152 с.

A4. Пластиков А.Н., Коган Б.Л. О многолучевых зеркальных антеннах // Сборник тезисов докладов 17-й Международной научно-технической конференции студентов и аспирантов «Радиоэлектроника, электротехника и энергетика», Москва, 2011. - Т. 1. - С. 106-107.

А5. Пластиков А.Н. Моделирование многолучевой зеркальной антенны, построенной по схеме Драгоне // Сборник трудов 5-й Всероссийской конференции «Радиолокация и радиосвязь», Москва, 2011. - С. 391-395.

А6. Пластиков А.Н., Коган Б.Л. Моделирование бифокальной зеркальной антенны // Сборник тезисов докладов 18-й Международной научно-технической конференции студентов и аспирантов «Радиоэлектроника, электротехника и энергетика», Москва, 2012. - Т.1. - С. 101.

А7. Plastikov A.N., Kogan B.L. A novel way for designing bifocal reflector antennas (Новый способ проектирования бифокальных зеркальных антенн) // Proceedings of the Progress in Electromagnetics Research Symposium, Moscow, 2012.-P. 1204-1207.

А8. Пластиков А.Н., Коган Б.Л. Проектирование многолучевых офсетных двухзеркальных антенн с однокоординатным и двухкоординатным сканированием // Сборник трудов 6-й Всероссийской конференции «Радиолокация и радиосвязь», Москва, 2012. - Т.1. - С. 54-57.

А9. Plastikov A.N., Kogan B.L. Bifocal reflector antenna design procedure for wide-angle multi-beam applications (Методика проектирования бифокальных зеркальных антенн для многолучевых задач с широким сектором обзора) // Proceedings of the 7th European Conference on Antennas and Propagation, Gothenburg, Sweden, 2013. - P. 3246-3250.