Estimation of requirements for signal parameters at V-shaped frequency distribution in the mathematical model of a planar phased array antenna

Authors

DOI:

https://doi.org/10.30837/rt.2023.2.213.08

Keywords:

pulse, focusing, transmitter, antenna, model, system, power, frequency, deviation, accuracy

Abstract

A brief review provides methods of focusing electromagnetic radiation of a flat phased array antenna based on mutually consistent spatial-amplitude-phase-frequency control of the radiated signals and limitations of their potential capabilities arising from various random fluctuations of signal and antenna parameters. The performed statistical study revealed the influence of various random and deterministic changes in the electrical and structural parameters of antennas, control systems for radiated signals with a V-shaped frequency distribution over the aperture of a flat phased array on the peak power level, duration, and repetition period of focused pulses. The parameters of the law of spatial-amplitude-phase-frequency control should be stable for a time equal to the average pulse duration at the output of the emitters when forming a single spatiotemporal pulse, and when forming a sequence of spatiotemporal pulses within
duration of this packet of spatiotemporal pulses. The requirements for the accuracy and stability of parameters of the space-phase-frequency signal control law are considered. The analyses of influence of various deviations from the set values of the parameters of the law of spatial-phase-frequency control of emitted signals in the channels of a multi-position system of emitters in the formation of sequences of spatiotemporal pulses is analyzed. It is shown that the
influence of errors in the location of the phase centers of the emitters in the direction of radiation does not depend on the distance to the focusing point, but is significant and requires special measures to reduce them. The influence of initial phase setting errors on the characteristics of the generated sequence of spatiotemporal pulses also does not depend on the radiation time. The range of permissible values of the maximum initial phase setting errors behind the aperture of a flat phased antenna array, in which the decrease in the power flux density value does not exceed 10%, should not
exceed p/3. The discreteness and random errors in establishing the initial phases of individual radiation sources of a flat phased array equal to p/3 practically do not affect the duration and repetition period of the sequence of spatiotemporal pulses.

References

Сазонов Д.М. Антенны и устройства СВЧ. Москва : Высш. шк., 1988. 432 с.

Зиолковски Р.В. Новые импульсы направленной электромагнитной энергии // SPIE. Microwave and Particle Beam Sources and Propagation. 1988. Vol. 873.

Фельсен Л.В., Хейшан Е. Методы фокусировки луча от распределенных апертур // SPIE. Microwave and Particle Beam Sources and Propagation. 1988. Vol.873.

Содин Л.Г. Характеристики импульсного излучения антенн (электромагнитного снаряда) // Радиотехника и электроника. 1992. Т.37, № 5. С. 849–857.

Гомозов В.И., Гомозов А.В. Новый метод фокусировки электромагнитных излучений // Антенны. 2001. Вып. 3(49). С. 54-60.

Гомозов В.И., Гомозов А.В. Титов С.В. Пространственно-фазово-частотная фокусировка сигналов

в плоских ФАР при V-образной дискретизации частот // Радиотехника. 2001. Вып. 122. С. 201–207.

Гомозов В.И., Гомозов А.В., Титов С.В. Метод формирования последовательностей сфокусированных пространственно-временных импульсов при использовании многоступенчатого V-образного распределения частот по апертуре плоских ФАР // Радиотехника. 2002. Вып. 130. С. 33–38.

Сканирующие антенные системы СВЧ. Т.I ; пер. с англ. под ред. Г.Т.Маркова и А.Ф. Чаплина. Москва : Сов. радио, 1966. 536 с.

Шифрин Я.С. Вопросы статистической теории антенн. Москва : Сов. радио, 1970. 384 с.

Маляревский Н.М. Погрешность измерения вероятностей // Известия вузов. 1962. № 2. С. 73–76.

Рабинович Б.Е. Методика суммирования частных погрешностей в области радиотехнических измерений // Вопросы радиоэлектроники. Сер. VI. Радиоизмерительная техника // Науч.-техн. сб. 1961. Вып. 4. С. 3–20.

Kovalenko A., Titov S., Titova E., Cherna O. Estimation of requirements to signal parameters at V-shaped frequency distribution in mathematical model of multi-position transmitter system // Radiotekhnika. 2022. No209. Р. 178–184. DOI: 10.30837/rt.2022.2.209.17

Уманский В.С. Усилительный тракт импульсных передающих устройств СВЧ. Москва : Сов. радио, 1973. 256 с.

Гомозов А.В., Гомозов В.И., Ермаков Г.В., Титов С.В. Фокусировка электромагнитного излучения и ее применение в радиоэлектронных средствах СВЧ ; под ред. В.И. Гомозова. Харьков : КП «Городская типография», 2011. 330 с.

Математическое и информационное обеспечение многоступенчатого V-образного управления частотой пространственно-распределенной передающей системы / С. В. Титов, Е. В. Титова // Системи обробки інформації. Харьков : ХУПС. 2016. Вип. 2(139). С. 63–67.

Published

2023-06-16

How to Cite

Kovalenko, A., Titov, S., Titova, E., & Chorna, O. (2023). Estimation of requirements for signal parameters at V-shaped frequency distribution in the mathematical model of a planar phased array antenna. Radiotekhnika, 2(213), 70–77. https://doi.org/10.30837/rt.2023.2.213.08

Issue

Section

Articles