6-20

УДК 621.396.67.012.12
https://doi.org/10.25686/2306-2819.2022.1.6

Стабилизация лучей спутниковой многолучевой гибридной зеркальной антенны по сигналам антенной решётки при наличии шумов

П. В. Романов
Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева–КАИ,
Российская Федерация, 420111, Казань, ул. К. Маркса, 10
greenfreq@gmail.com

АННОТАЦИЯ

В работе рассматривается эвристический алгоритм стабилизации лучей спутниковой многолучевой гибридной зеркальной антенны, основанный на обработке сигналов антенной решётки, принимаемых от наземного маяка с известными угловыми координатами. Суть обработки сигналов заключается в расчёте и сравнении вблизи номинальной поверхности рефлектора двух полей: поля антенной решётки, возбуждённой сопряжёнными к принятым комплексными амплитудами, и поля распространяющейся в направлении маяка плоской волны, при этом профиль рефлектора, под который пересчитываются лучи, реконструи-руется как проходящая через центр номинального рефлектора поверхность, на которой разность фаз между фазовыми распределениями сравниваемых полей остаётся постоян-ной. Приводится анализ влияния шумов как на точность реконструкции профиля рефлек-тора, так и на эффективность стабилизации лучей. Демонстрируется неожиданное свой-ство алгоритма реконструкции профиля рефлектора фильтровать принимаемые сигналы.

КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА

многолучевая гибридная зеркальная антенна; стабилизация лучей; реконструкция профиля рефлектора; антенная решётка; сопряжённое возбуждение; маяк

ПОЛНЫЙ ТЕКСТ (PDF)

ФИНАНСИРОВАНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1.   Temperature distribution and influence mechanism on large reflector antennas under solar radiation: solar thermal effect on reflector antenna / C.S. Wang, S. Yuan, X. Liu et al. // Radio Science. 2017. Vol. 52. № 10. Pp. 1253-1260.
2.   Саяпин С.Н. Анализ и синтез раскрываемых на орбите прецизионных крупногабаритных механизмов и конструкций космических радиотелескопов лепесткового типа: дис. докт. техн. наук: 05.13.18. Москва. 2003. 457с.
3.   Multibeam antennas for very high throughput satellites in Europe: Technologies and trends / B. Palacin et al. // 2017 11th European Conference on Antennas
and Propagation (EUCAP), Paris, 2017. Pp. 2413-
2417. 1. doi: 10.23919/EuCAP.2017.7928493.
4.   Следящий оптоэлектронный мониторинг деформаций в задаче динамической юстировки устройств пространственного наблюдения / Под ред. А.В. Ушакова. СПб.: СПб ГУ ИТМО, 2008. 216 с.
5.   Subrahmanyan R. Photogrammetric measurement of the gravity deformation in a Cassegrain antenna // IEEE Trans. Anten. Propag. 2005. Vol. 53. № 8. Pp. 2590–2596.
6.   Kalabegashvili G.I., Bikeev E.V., Matylenko M.G. Selection of the device for orbital alignment of a large transformable antenna reflector // Reshetnev Readings. 2018. Pp. 121–122.
7.   Scheid R.E. Precision pointing compensation for DSN antennas with optical distance measuring sensors // TDA Progress Report. 1989. Pp. 127–140.
8.   Способ компенсации деформаций конструкции крупногабаритной антенны космического аппарата / Е.В. Бикеев, Е.Н. Якимов, М.Г. Матыленко и др. // Вестник СибГАУ. 2016. Т. 17, № 3. С. 673−683.
9.   Гряник М.В., Ломан В.И. Развертываемые зеркальные антенны зонтичного типа. М.: Радио и связь, 1987. 72 с.
10. Active surface compensation for large radio telescope antennas / C. Wang, H. Li, K. Ying et al.// HIJ Ant. and Propag. 2018. Vol. 1. Pp. 1-17. DOI: 10.1155/2018/3903412
11. Rahmat-Samii Y. Array feeds for reflector surface distortion compensation: concepts and implementation // IEEE Antennas and Propagation Magazine. 1990. Vol. 32, no. 4. Pp. 20-26. doi: 10.1109/74.80554.
12. Acosta R.J. Compensation of reflector surface distortions using conjugate field matching // IEEE A/P-S Internat. Symposium and National Radio Science-Meeting. Philadelphia. Pennsylvania. June 1986. Pp. 1-6.
13. Roberto J., Zaman A. Adaptive feed array compensation system for reflector antenna surface distortion // IEEE AP-5 Internat. Symposium and URSI Radio Science Meeting. San Jose. California. June 1989. Pp 1-7.
14. Романов П.В., Чони Ю.И., Романов А.Г. Электронная стабилизация лучей спутниковой системы связи при использовании разреженной сетки наземных маяков. Обзор // Журнал радиоэлектроники [электронный журнал]. 2020. № 2. URL: http://jre.cplire.ru/jre/feb20/4/text.pdf. DOI 10.30898/1684-1719.2020.2.4
15. Romanov P. Multibeam Antenna Reflector Distortions Reconstruction via Processing Antenna Array Signals // 2020 7th All-Russian Microwave Conference (RMC). 2020. Pp. 155-158. doi: 10.1109/RMC50626.2020.9312357.
16. Romanov P. and Choni Y. Stabilization of Beams of a Satellite Hybrid Reflector Antenna via Processing Signals from the Ground Beacon // 2021 International Siberian Conference on Control and Communications (SIBCON). 2021. Pp. 1-5. doi: 10.1109/SIBCON50419.2021.9438853.
17. Ismatullah and T. F. Eibert. Modeling and Design of Offset Parabolic Reflector Antennas using Physical Optics and Multilevel Fast Multipole Method Accelerated Method of Moments // 2006 IEEE International Multitopic Conference, Islamabad. 2006. Pp. 377-382, doi: 10.1109/INMIC. 2006.358196.
18. Мочалов В.В. Аттестация алгоритма акустического приближения // Успехи современной радиоэлектроники. 2019. № 12. С. 124−128.
Wenhe Ye, Dajun Yue, Fengqi You. Trust-region methods [Электронный ресурс]: Northwestern University Open Text Book on Process Optimization. URL: https://optimization.mccormick.northwestern.edu/index.php/Trust-region_methods (дата обращения 03.03.2022).

Для цитирования: Романов П. В. Стабилизация лучей спутниковой многолучевой гибридной зеркальной антенны по сигналам антенной решётки при наличии шумов // Вестник Поволжского государственного технологического университета. Сер.: Радиотехнические и инфокоммуникационные системы. 2022. № 1 (53). С. 6-20. DOI: https://doi.org/10.25686/2306-2819.2022.1.6