Ця стаття містить правописні, лексичні, граматичні, стилістичні або інші мовні помилки, які треба виправити. |
Фазо́вана анте́нна реші́тка — тип антен, у вигляді групи антенних випромінювачів, в яких відносні фази сигналів змінюються комплексно, так, що ефективне випромінювання антени посилюється в якомусь одному, бажаному напрямку і подавляється у всіх інших напрямках.
Введення
![image](https://www.wikidata.uk-ua.nina.az/image/aHR0cHM6Ly93d3cud2lraWRhdGEudWstdWEubmluYS5hei9pbWFnZS9hSFIwY0hNNkx5OTFjR3h2WVdRdWQybHJhVzFsWkdsaExtOXlaeTkzYVd0cGNHVmthV0V2WTI5dGJXOXVjeTkwYUhWdFlpODVMemxpTDFCQlZrVmZVRUZYVTE5U1lXUmhjbDlEYkdWaGNsOUJSbE5mUVd4aGMydGhMbXB3Wnk4eU1EQndlQzFRUVZaRlgxQkJWMU5mVW1Ga1lYSmZRMnhsWVhKZlFVWlRYMEZzWVhOcllTNXFjR2M9LmpwZw==.jpg)
Управління фазами (фазування) дозволяє:
- формувати (при досить різноманітних розташуваннях випромінювачів) необхідну діаграму спрямованості (ДС) ФАР (наприклад, гостронаправлених ДС — промінь);
- змінювати напрям променя нерухомою ФАР і т. ч. здійснювати швидке, у ряді випадків практично безінерційне, сканування — хитання променя;
- керувати в певних межах формою ДС — змінювати ширину променя, інтенсивність (рівні) бічних пелюсток тощо (для цього в ФАР інколи здійснюють також управління і амплітудами хвиль окремих випромінювачів).
![image](https://www.wikidata.uk-ua.nina.az/image/aHR0cHM6Ly93d3cud2lraWRhdGEudWstdWEubmluYS5hei9pbWFnZS9hSFIwY0hNNkx5OTFjR3h2WVdRdWQybHJhVzFsWkdsaExtOXlaeTkzYVd0cGNHVmthV0V2WTI5dGJXOXVjeTkwYUhWdFlpOWhMMkU1TDFCaGNsOXBibk4wWVd4c1lYUnBiMjR1YW5Cbkx6SXdNSEI0TFZCaGNsOXBibk4wWVd4c1lYUnBiMjR1YW5Cbi5qcGc=.jpg)
Ці та деякі інші властивості ФАР, а також можливість застосовувати для управління ФАР сучасні засоби автоматики та обчислювальної електроніки зумовили їх перспективність і широке використання у радіозв'язку, радіолокації, радіонавігації, радіоастрономії і т. д. ФАР, що містять велику кількість керованих елементів, входять до складу різних наземних (стаціонарних і рухомих), корабельних, авіаційних і космічних радіопристроїв. Ведуться інтенсивні розробки в напрямку подальшого розвитку теорії і техніки ФАР і розширення області їх застосування. Фазовані антенні решітки використовуються для підвищення сумарної пропускної спроможності каналів між точкою доступу і рознесеними у просторі клієнтськими станціями у технологіях WiFi (beam forming) і 5G (beam steering).
Опис пристрою ФАР
Структура ФАР
Форми, розміри і конструкції сучасних ФАР вельми різноманітні; їх різноманітність визначається як типом використовуваних випромінювачів, так і характером їх розташування. Сектор сканування ФАР визначається ДС її випромінювачів. У ФАР з швидким ширококутним хитанням променя зазвичай використовуються легкоспрямовані випромінювачі: симетричні і несиметричні вібратори, часто з одним або декількома рефлекторами (наприклад, у вигляді спільного для всієї ФАР дзеркала); відкриті кінці радіохвилеводів, щілинні, рупорні, спіральні, діелектричні стрижневі, логоперіодичні та інші антени. Іноді великі за розмірами ФАР складають з окремих малих ФАР (модулів); ДС останніх орієнтується в напрямку основного променя всієї ФАР. У ряді випадків, наприклад коли припустимо повільне відхилення променя, як випромінювачі використовують гостроспрямовані антени з механічним поворотом (наприклад, т. зв. Повноповоротні дзеркальні); в таких ФАР відхилення променя на великий кут виконують за допомогою повороту всіх антен і фазування випромінюваних ними хвиль; фазування цих антен дозволяє також здійснювати в межах їх ДС швидке хитання променя ФАР.
![image](https://www.wikidata.uk-ua.nina.az/image/aHR0cHM6Ly93d3cud2lraWRhdGEudWstdWEubmluYS5hei9pbWFnZS9hSFIwY0hNNkx5OTFjR3h2WVdRdWQybHJhVzFsWkdsaExtOXlaeTkzYVd0cGNHVmthV0V2WTI5dGJXOXVjeTkwYUhWdFlpODBMelF5TDAxQlMxTXRNakF3TnkxU1lXUmhjaTVxY0djdk1qQXdjSGd0VFVGTFV5MHlNREEzTFZKaFpHRnlMbXB3Wnc9PS5qcGc=.jpg)
Залежно від необхідної форми ДН і необхідного просторового сектора сканування в ФАР застосовують різне взаємне розташування елементів:
- вздовж лінії (прямої або дуги);
- по поверхні (наприклад, плоскої — у т. зв. плоских ФАР; циліндричної; сферичної)
- в заданому обсязі (об'ємні ФАР).
Іноді форма випромінювальної поверхні ФАР — розкриву, визначається конфігурацією об'єкта, на якому встановлюється ФАР. ФАР з формою розкриву, подібній формі об'єкта, іноді називаються конформним. Широко поширені плоскі ФАР; в них промінь може сканувати від напрямку нормалі до розкриву (як у синфазної антени) до направлення вздовж розкриву (як в антені біжучої хвилі). Коефіцієнт спрямованої дії (КСД) плоскої ФАР при відхиленні променя від нормалі до розкриву зменшується. Для забезпечення ширококутного сканування (у великих просторових кутах — аж до 4 Стерадіан без помітного зниження КСД використовують ФАР з неплоских (наприклад, сферичним) розкриваючи або системи плоских ФАР, орієнтованих в різних напрямках. Сканування в цих системах здійснюється за допомогою порушення відповідно орієнтованих випромінювачів та їх фазування.
За характером розподілу випромінювачів в розкриву розрізняють еквадистантні і нееквідистантні ФАР. У еквідистантних ФАР відстані між сусідніми елементами однакові по всьому розкриву. У плоских еквідистантних ФАР випромінювачі найчастіше розташовують у вузлах прямокутної решітки (прямокутне розташування) або у вузлах трикутної сітки (гексагональної розташування). Відстані між випромінювачами в еквідистантних ФАР зазвичай вибирають досить малими (часто менше робочої довжини хвилі), що дозволяє формувати в секторі сканування ДН з одним головним пелюсткою (без побічних дифракційних максимумів — т. зв. паразитних променів) і низьким рівнем бічних пелюсток, що для будь формування вузького променя (тобто в ФАР з великим розкриваючи) необхідно використовувати велику кількість елементів. У нееквідістантних ФАР елементи розташовують на неоднакових відстанях один від одного (відстань може бути, наприклад, випадковою величиною). У таких ФАР навіть при великих відстанях між сусідніми випромінювачами можна уникнути утворення паразитних променів і отримувати ДН з одним головним пелюсткою. Це дозволяє в разі великих розкриваючи сформувати дуже вузький промінь при порівняно невеликому числі елементів; однак такі нееквідистантні ФАР з великим розкриваючи при малому числі випромінювачів мають більш високий рівень бічних пелюсток і, відповідно, нижчий КСД, ніж ФАР з великим числом елементів. У нееквідистантних ФАР з малими відстанями між випромінювачами при рівних потужностях хвиль, випромінюваних окремими елементами, можна одержувати (в результаті нерівномірного розподілу щільності випромінювання в розкриву антени) ДН з нижчим рівнем бічних пелюсток, ніж у еквідистантних ФАР з таким же розкриваючи і таким же числом елементів.
Управління фазовими зсувами
![image](https://www.wikidata.uk-ua.nina.az/image/aHR0cHM6Ly93d3cud2lraWRhdGEudWstdWEubmluYS5hei9pbWFnZS9hSFIwY0hNNkx5OTFjR3h2WVdRdWQybHJhVzFsWkdsaExtOXlaeTkzYVd0cGNHVmthV0V2WTI5dGJXOXVjeTkwYUhWdFlpODBMelJoTDFCb1lYTmxaRjloY25KaGVWOWhibWx0WVhScGIyNWZkMmwwYUY5aGNuSnZkMTh4TUdaeVlXMWxjMTh6TnpGNE5EQXdjSGhmTVRBd2JYTXVaMmxtTHpJNE5YQjRMVkJvWVhObFpGOWhjbkpoZVY5aGJtbHRZWFJwYjI1ZmQybDBhRjloY25KdmQxOHhNR1p5WVcxbGMxOHpOekY0TkRBd2NIaGZNVEF3YlhNdVoybG0uZ2lm.gif)
За способом зміни фазових зсувів розрізняють ФАР:
- з електромеханічним скануванням, здійснюваним, наприклад, за допомогою зміни геометричної форми збуджуючого радіхвильовода (хвильовода);
- частотним скануванням, заснованим на використанні залежності фазових зрушень від частоти, наприклад за рахунок довжини фідера між сусідніми випромінювачами або дисперсії хвиль у радіохвилях;
- з електричним скануванням, реалізованим за допомогою фазозсувних кіл або фазообертачів, керованих електричними сигналами з плавною (безперервною) або ступінчатою (дискретною) зміною фазових зрушень.
Найбільшими можливостями володіють ФАР з електричним скануванням. Вони забезпечують створення різноманітних фазових зсувів по всьому розкриву і значну швидкість зміни цих зсувів при порівняно невеликих втратах потужності. На НВЧ в сучасних ФАР широко використовують феритові і напівпровідникові фазообертачі (з швидкодією порядку мікросекунд і втратами потужності ~ 20%). Керування роботою фазообертачів здійснюється за допомогою швидкодійної електронної системи, яка в найпростіших випадках управляє групами елементів (наприклад, рядками і стовпцями в плоских ФАР з прямокутним розташуванням випромінювачів), а в найскладніших — кожним фазообертачем окремо. Хитання променя в просторі може проводитися як за наперед заданим законом, так і за програмою, що виробляється в ході роботи всього радіопристрої, в яке входить ФАР.
Особливості побудови ФАР
Збудження випромінювачів ФАР проводиться або за допомогою фідерних ліній, або за допомогою вільно розповсюджуються хвиль (у т. н. ФАР, що створюють діаграми), порушення поряд з фазообертачами, іноді містять складні електричні пристрої (т. зв. схеми, що створюють діаграми), що забезпечують збудження всіх випромінювачів від декількох входів, що дозволяє створити в просторі відповідні цим входів одночасно сканувальні промені (в багатопроменевих ФАР). Квазіоптичні ФАР в основному бувають двох типів: прохідні (лінзових), в яких фазообертачі і основні випромінювачі збуджуються (за допомогою допоміжних випромінювачів) хвилями, що розповсюджуються від загального опромінювача, і відбивні — основний і допоміжні випромінювачі суміщені, а на виходах фазообертачів встановлені відбивачі. Багатопроменеві квазіоптичні ФАР містять кілька опромінювачів, кожному з яких відповідає свій промінь у просторі. Іноді в ФАР для формування ДН застосовують фокусують пристрої (дзеркала, лінзи). Розглянуті вище ФАР іноді називаються пасивними.
Найбільшими можливостями керування характеристиками володіють активні ФАР, в яких до кожного випромінювача або модулю підключений керований по фазі (іноді і по амплітуді) передавач або приймач. Управління фазою в активних ФАР може проводитися в трактах проміжної частоти або в ланцюгах порушення когерентних передавачів, гетеродина приймачів тощо Таким чином, в активних ФАР фазообертачі можуть працювати в діапазонах хвиль, відмінних від частотного діапазону антени; втрати в фазообертачах в ряді випадків безпосередньо не впливають на рівень основного сигналу. Передавальні активні ФАР дозволяють здійснити складання в просторі потужностей когерентних електромагнітних хвиль, що генеруються окремими передавачами. У приймальних активних ФАР спільна обробка сигналів, прийнятих окремими елементами, дозволяє одержувати повнішу інформацію про джерела випромінювання.
У результаті безпосередньої взаємодії випромінювачів між собою характеристики ФАР (узгодження випромінювачів з збудливими фідера, КСД та ін.) при гойданнях променя змінюються. Для боротьби з шкідливими наслідками взаємного впливу випромінювачів в ФАР іноді застосовують спеціальні методи компенсації взаємної зв'язку між елементами.
Перспективи розвитку ФАР
До найважливіших напрямків подальшого розвитку теорії і техніки ФАР відносяться:
- Широке впровадження в радіотехнічні пристрої ФАР з великим числом елементів, розробка елементів нових типів, зокрема для активних ФАР;
- Розвиток методів побудови ФАР з великими розмірами розкриваючи, в тому числі нееквідістантних ФАР з гостронаправлених антенами, розташованими в межах цілої півкулі Землі (глобальний радіотелескоп);
- Подальша розробка методів і технічних засобів ослаблення шкідливих впливів взаємної зв'язку між елементами ФАР;
- Розвиток теорії синтезу та методів машинного проектування ФАР;
- Розробка теорії та впровадження в практику нових методів обробки інформації, прийнятої елементами ФАР, і використання цієї інформації для управління ФАР, зокрема для автоматичного фазування елементів (самофазовані ФАР) і зміни форми ДН, наприклад зниження рівня бічних пелюсток у напрямках на джерела перешкод (адаптивні ФАР);
- Розробка методів управління незалежним рухом окремих променів в багатопроменевих ФАР.
Історія створення
До кінця вісімдесятих створення такої системи вимагало застосування великої кількості пристроїв, через що фазовані решітки, повністю керовані електронікою, використовувалися, головним чином, у великих стаціонарних радарах, типу масивного BMEWS (Ballistic Missile Warning Radar) і дещо меншого американського морського радара протиповітряної оборони SPY-1 Aegis, встановленого на крейсерах класу «Ticonderoga» і пізніше на протичовнових кораблях «Arleigh Burke». Єдиними відомими застосуваннями на літаках був великий радар Заслін (англ.), встановлений на радянському перехоплювачі МіГ-31 , і радар нападу на Rockwell B-1B Lancer. У поточний момент застосовується в Су-35 і F-22. Такі радари не встановлювалися на літаках головним чином через їхню велику вагу, оскільки перше покоління технології фазованих решіток використовувало звичайну радарну архітектуру. У той час як антена змінилася, все інше ще залишалася незмінною, але були додані додаткові обчислювачі, щоб керувати фазообертачами антени. Це призвело до збільшення ваги антени, кількості обчислювальних модулів, а також підвищило навантаження на систему електроживлення.
Вигоди застосування фазованих решіток, однак, виправдовували додаткову вартість. Фазовані решітки могли в єдиній антені виконувати роботу кількох антен, майже одночасно. Широкі промені могли використовуватися для пошуку цілі, вузькі — для супроводу, плоскі промені у формі віяла для визначення висоти, вузькі спрямовані промені для польоту з ландшафту (B-1B). У зоні електронної протидії вигоди були ще більше, оскільки фазовані решітки дозволяють системі розміщувати «нуль» — область нульової чутливості приймача, на частоті джерела перешкод і таким чином блокувати її від попадання в приймач. Інша вигода, — те, що немає більше потреби механічно повертати антену в напрямку цілі, що дозволило підвищити швидкість огляду простору на порядки, а також збільшити термін служби системи, так як з введенням фазування частково відпала потреба в громіздких механізмах орієнтації полотна у просторі. Зазвичай багатостороння антена могла забезпечити охоплення в 360 градусів, нерухомими антенами, що охоплюють всі напрямки відразу.
![image](https://www.wikidata.uk-ua.nina.az/image/aHR0cHM6Ly93d3cud2lraWRhdGEudWstdWEubmluYS5hei9pbWFnZS9hSFIwY0hNNkx5OTFjR3h2WVdRdWQybHJhVzFsWkdsaExtOXlaeTkzYVd0cGNHVmthV0V2WTI5dGJXOXVjeTkwYUhWdFlpODVMemt3TDFkdmIyUndaV05yWlhKZllYSnlZWGt1YW5Cbkx6SXdNSEI0TFZkdmIyUndaV05yWlhKZllYSnlZWGt1YW5Cbi5qcGc=.jpg)
Ця технологія також надавала менш очевидні вигоди. Вона могла швидко «оглянути» маленьку ділянку неба, щоб збільшити ймовірність виявлення маленької і швидкої цілі, на відміну від антени, що повільно обертається, яка може сканувати специфічний сектор лише один раз за оберт (час огляду порядку секунди). Ціль з малою ЕПР, наприклад, крилату ракету, майже неможливо помітити при таких умовах. Здатність фазованої решітки до майже миттєвої зміни напрямку та форми променя фактично додає цілий новий вимір до супроводу цілей, оскільки різні цілі можуть бути відстежені різними променями, кожний з яких переплітаються вчасно з періодично скануючим променем огляду простору. Наприклад, промінь огляду простору може охоплювати 360 градусів періодично, тоді як супровідні промені можуть стежити за індивідуальними цілями незалежно від того, куди в цей час спрямований промінь огляду простору.
Обмеження
Фазовані решітки, як і всі фізичні об'єкти, мають і обмеження. Основне обмеження — діапазон кутів, на які промінь може бути відхилений. Практично, межа становить 45–60° від перпендикуляра до площини антени. Відхилення променя на великі кути значно погіршує основні характеристики антенної системи (РБП, КСД, ширину і форму основного пелюстки діаграми спрямованості). Це пояснюється двома ефектами. Перший з них — зменшення ефективної довжини (ширини) антени із зростанням кута відхилення променя. У свою чергу, скорочення довжини решітки в поєднанні зі зниженням коефіцієнта посилення антени зменшує здатність виявлення цілі на відстані.
Другий ефект менш очевидний і викликаний виглядом випромінювання вибраних елементів, щілин, які випромінюють менше зі збільшенням кута по вертикалі, таким чином зменшуючи енергію і чутливість. В результаті, при граничних значеннях кутів промінь істотно ослаблений і дефокусований. Це скорочення настільки істотне, що в типовій ситуації призводить до скорочення посилення антени, і отже випромінювань потужності та чутливості до 25% при куті 60° від вертикалі.
Значним недоліком є обмежена розрядність фазообертачів (5-7 біт), що не дозволяє формувати глибокі "нулі" у діаграмі спрямованості для захисту від завад. Крім того, завадозахищеність радіотехнічних сиситем з ФАР обмежує неідентичність аналогових фазобертувачів.
Приклади використання
Фазована решітка використовується у антенах наземних терміналів Starlink.
Див. також
Примітки
- Beam steering: One of 5G's components : ( )[англ.] // EDN. — 2018. — 5 August.
- Слюсар В.И. Smart-антенны пошли в серию. //Электроника: наука, технология, бизнес. – 2004. - № 2. – С. 63. [[https://web.archive.org/web/20210512171428/https://www.electronics.ru/files/article_pdf/1/article_1018_339.pdf Архівовано 12 травня 2021 у Wayback Machine.]]
- . Архів оригіналу за 25 листопада 2020. Процитовано 26.11.2020.
Посилання
- Активна ФАР [ 28 травня 2010 у Wayback Machine.]
Ця стаття потребує додаткових для поліпшення її . |
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Cya stattya mistit pravopisni leksichni gramatichni stilistichni abo inshi movni pomilki yaki treba vipraviti Vi mozhete dopomogti vdoskonaliti cyu stattyu pogodivshi yiyi iz chinnimi movnimi standartami Fazo vana ante nna reshi tka tip anten u viglyadi grupi antennih viprominyuvachiv v yakih vidnosni fazi signaliv zminyuyutsya kompleksno tak sho efektivne viprominyuvannya anteni posilyuyetsya v yakomus odnomu bazhanomu napryamku i podavlyayetsya u vsih inshih napryamkah VvedennyaVelichezna nazemna FAR sistemi poperedzhennya pro raketnij napad na Alyasci SShA Upravlinnya fazami fazuvannya dozvolyaye formuvati pri dosit riznomanitnih roztashuvannyah viprominyuvachiv neobhidnu diagramu spryamovanosti DS FAR napriklad gostronapravlenih DS promin zminyuvati napryam promenya neruhomoyu FAR i t ch zdijsnyuvati shvidke u ryadi vipadkiv praktichno bezinercijne skanuvannya hitannya promenya keruvati v pevnih mezhah formoyu DS zminyuvati shirinu promenya intensivnist rivni bichnih pelyustok tosho dlya cogo v FAR inkoli zdijsnyuyut takozh upravlinnya i amplitudami hvil okremih viprominyuvachiv Vstanovlennya zahisnogo kovpaka na FAR Ci ta deyaki inshi vlastivosti FAR a takozh mozhlivist zastosovuvati dlya upravlinnya FAR suchasni zasobi avtomatiki ta obchislyuvalnoyi elektroniki zumovili yih perspektivnist i shiroke vikoristannya u radiozv yazku radiolokaciyi radionavigaciyi radioastronomiyi i t d FAR sho mistyat veliku kilkist kerovanih elementiv vhodyat do skladu riznih nazemnih stacionarnih i ruhomih korabelnih aviacijnih i kosmichnih radiopristroyiv Vedutsya intensivni rozrobki v napryamku podalshogo rozvitku teoriyi i tehniki FAR i rozshirennya oblasti yih zastosuvannya Fazovani antenni reshitki vikoristovuyutsya dlya pidvishennya sumarnoyi propusknoyi spromozhnosti kanaliv mizh tochkoyu dostupu i roznesenimi u prostori kliyentskimi stanciyami u tehnologiyah WiFi beam forming i 5G beam steering Opis pristroyu FARStruktura FAR Formi rozmiri i konstrukciyi suchasnih FAR velmi riznomanitni yih riznomanitnist viznachayetsya yak tipom vikoristovuvanih viprominyuvachiv tak i harakterom yih roztashuvannya Sektor skanuvannya FAR viznachayetsya DS yiyi viprominyuvachiv U FAR z shvidkim shirokokutnim hitannyam promenya zazvichaj vikoristovuyutsya legkospryamovani viprominyuvachi simetrichni i nesimetrichni vibratori chasto z odnim abo dekilkoma reflektorami napriklad u viglyadi spilnogo dlya vsiyeyi FAR dzerkala vidkriti kinci radiohvilevodiv shilinni ruporni spiralni dielektrichni strizhnevi logoperiodichni ta inshi anteni Inodi veliki za rozmirami FAR skladayut z okremih malih FAR moduliv DS ostannih oriyentuyetsya v napryamku osnovnogo promenya vsiyeyi FAR U ryadi vipadkiv napriklad koli pripustimo povilne vidhilennya promenya yak viprominyuvachi vikoristovuyut gostrospryamovani anteni z mehanichnim povorotom napriklad t zv Povnopovorotni dzerkalni v takih FAR vidhilennya promenya na velikij kut vikonuyut za dopomogoyu povorotu vsih anten i fazuvannya viprominyuvanih nimi hvil fazuvannya cih anten dozvolyaye takozh zdijsnyuvati v mezhah yih DS shvidke hitannya promenya FAR Sistema upravlinnya ozbroyennyam suchasnogo vinishuvacha Zalezhno vid neobhidnoyi formi DN i neobhidnogo prostorovogo sektora skanuvannya v FAR zastosovuyut rizne vzayemne roztashuvannya elementiv vzdovzh liniyi pryamoyi abo dugi po poverhni napriklad ploskoyi u t zv ploskih FAR cilindrichnoyi sferichnoyi v zadanomu obsyazi ob yemni FAR Inodi forma viprominyuvalnoyi poverhni FAR rozkrivu viznachayetsya konfiguraciyeyu ob yekta na yakomu vstanovlyuyetsya FAR FAR z formoyu rozkrivu podibnij formi ob yekta inodi nazivayutsya konformnim Shiroko poshireni ploski FAR v nih promin mozhe skanuvati vid napryamku normali do rozkrivu yak u sinfaznoyi anteni do napravlennya vzdovzh rozkrivu yak v anteni bizhuchoyi hvili Koeficiyent spryamovanoyi diyi KSD ploskoyi FAR pri vidhilenni promenya vid normali do rozkrivu zmenshuyetsya Dlya zabezpechennya shirokokutnogo skanuvannya u velikih prostorovih kutah azh do 4 Steradian bez pomitnogo znizhennya KSD vikoristovuyut FAR z neploskih napriklad sferichnim rozkrivayuchi abo sistemi ploskih FAR oriyentovanih v riznih napryamkah Skanuvannya v cih sistemah zdijsnyuyetsya za dopomogoyu porushennya vidpovidno oriyentovanih viprominyuvachiv ta yih fazuvannya Za harakterom rozpodilu viprominyuvachiv v rozkrivu rozriznyayut ekvadistantni i neekvidistantni FAR U ekvidistantnih FAR vidstani mizh susidnimi elementami odnakovi po vsomu rozkrivu U ploskih ekvidistantnih FAR viprominyuvachi najchastishe roztashovuyut u vuzlah pryamokutnoyi reshitki pryamokutne roztashuvannya abo u vuzlah trikutnoyi sitki geksagonalnoyi roztashuvannya Vidstani mizh viprominyuvachami v ekvidistantnih FAR zazvichaj vibirayut dosit malimi chasto menshe robochoyi dovzhini hvili sho dozvolyaye formuvati v sektori skanuvannya DN z odnim golovnim pelyustkoyu bez pobichnih difrakcijnih maksimumiv t zv parazitnih promeniv i nizkim rivnem bichnih pelyustok sho dlya bud formuvannya vuzkogo promenya tobto v FAR z velikim rozkrivayuchi neobhidno vikoristovuvati veliku kilkist elementiv U neekvidistantnih FAR elementi roztashovuyut na neodnakovih vidstanyah odin vid odnogo vidstan mozhe buti napriklad vipadkovoyu velichinoyu U takih FAR navit pri velikih vidstanyah mizh susidnimi viprominyuvachami mozhna uniknuti utvorennya parazitnih promeniv i otrimuvati DN z odnim golovnim pelyustkoyu Ce dozvolyaye v razi velikih rozkrivayuchi sformuvati duzhe vuzkij promin pri porivnyano nevelikomu chisli elementiv odnak taki neekvidistantni FAR z velikim rozkrivayuchi pri malomu chisli viprominyuvachiv mayut bilsh visokij riven bichnih pelyustok i vidpovidno nizhchij KSD nizh FAR z velikim chislom elementiv U neekvidistantnih FAR z malimi vidstanyami mizh viprominyuvachami pri rivnih potuzhnostyah hvil viprominyuvanih okremimi elementami mozhna oderzhuvati v rezultati nerivnomirnogo rozpodilu shilnosti viprominyuvannya v rozkrivu anteni DN z nizhchim rivnem bichnih pelyustok nizh u ekvidistantnih FAR z takim zhe rozkrivayuchi i takim zhe chislom elementiv Upravlinnya fazovimi zsuvami Princip diyi FAR Za sposobom zmini fazovih zsuviv rozriznyayut FAR z elektromehanichnim skanuvannyam zdijsnyuvanim napriklad za dopomogoyu zmini geometrichnoyi formi zbudzhuyuchogo radihvilovoda hvilovoda chastotnim skanuvannyam zasnovanim na vikoristanni zalezhnosti fazovih zrushen vid chastoti napriklad za rahunok dovzhini fidera mizh susidnimi viprominyuvachami abo dispersiyi hvil u radiohvilyah z elektrichnim skanuvannyam realizovanim za dopomogoyu fazozsuvnih kil abo fazoobertachiv kerovanih elektrichnimi signalami z plavnoyu bezperervnoyu abo stupinchatoyu diskretnoyu zminoyu fazovih zrushen Najbilshimi mozhlivostyami volodiyut FAR z elektrichnim skanuvannyam Voni zabezpechuyut stvorennya riznomanitnih fazovih zsuviv po vsomu rozkrivu i znachnu shvidkist zmini cih zsuviv pri porivnyano nevelikih vtratah potuzhnosti Na NVCh v suchasnih FAR shiroko vikoristovuyut feritovi i napivprovidnikovi fazoobertachi z shvidkodiyeyu poryadku mikrosekund i vtratami potuzhnosti 20 Keruvannya robotoyu fazoobertachiv zdijsnyuyetsya za dopomogoyu shvidkodijnoyi elektronnoyi sistemi yaka v najprostishih vipadkah upravlyaye grupami elementiv napriklad ryadkami i stovpcyami v ploskih FAR z pryamokutnim roztashuvannyam viprominyuvachiv a v najskladnishih kozhnim fazoobertachem okremo Hitannya promenya v prostori mozhe provoditisya yak za napered zadanim zakonom tak i za programoyu sho viroblyayetsya v hodi roboti vsogo radiopristroyi v yake vhodit FAR Osoblivosti pobudovi FAR Zbudzhennya viprominyuvachiv FAR provoditsya abo za dopomogoyu fidernih linij abo za dopomogoyu vilno rozpovsyudzhuyutsya hvil u t n FAR sho stvoryuyut diagrami porushennya poryad z fazoobertachami inodi mistyat skladni elektrichni pristroyi t zv shemi sho stvoryuyut diagrami sho zabezpechuyut zbudzhennya vsih viprominyuvachiv vid dekilkoh vhodiv sho dozvolyaye stvoriti v prostori vidpovidni cim vhodiv odnochasno skanuvalni promeni v bagatopromenevih FAR Kvazioptichni FAR v osnovnomu buvayut dvoh tipiv prohidni linzovih v yakih fazoobertachi i osnovni viprominyuvachi zbudzhuyutsya za dopomogoyu dopomizhnih viprominyuvachiv hvilyami sho rozpovsyudzhuyutsya vid zagalnogo oprominyuvacha i vidbivni osnovnij i dopomizhni viprominyuvachi sumisheni a na vihodah fazoobertachiv vstanovleni vidbivachi Bagatopromenevi kvazioptichni FAR mistyat kilka oprominyuvachiv kozhnomu z yakih vidpovidaye svij promin u prostori Inodi v FAR dlya formuvannya DN zastosovuyut fokusuyut pristroyi dzerkala linzi Rozglyanuti vishe FAR inodi nazivayutsya pasivnimi Najbilshimi mozhlivostyami keruvannya harakteristikami volodiyut aktivni FAR v yakih do kozhnogo viprominyuvacha abo modulyu pidklyuchenij kerovanij po fazi inodi i po amplitudi peredavach abo prijmach Upravlinnya fazoyu v aktivnih FAR mozhe provoditisya v traktah promizhnoyi chastoti abo v lancyugah porushennya kogerentnih peredavachiv geterodina prijmachiv tosho Takim chinom v aktivnih FAR fazoobertachi mozhut pracyuvati v diapazonah hvil vidminnih vid chastotnogo diapazonu anteni vtrati v fazoobertachah v ryadi vipadkiv bezposeredno ne vplivayut na riven osnovnogo signalu Peredavalni aktivni FAR dozvolyayut zdijsniti skladannya v prostori potuzhnostej kogerentnih elektromagnitnih hvil sho generuyutsya okremimi peredavachami U prijmalnih aktivnih FAR spilna obrobka signaliv prijnyatih okremimi elementami dozvolyaye oderzhuvati povnishu informaciyu pro dzherela viprominyuvannya U rezultati bezposerednoyi vzayemodiyi viprominyuvachiv mizh soboyu harakteristiki FAR uzgodzhennya viprominyuvachiv z zbudlivimi fidera KSD ta in pri gojdannyah promenya zminyuyutsya Dlya borotbi z shkidlivimi naslidkami vzayemnogo vplivu viprominyuvachiv v FAR inodi zastosovuyut specialni metodi kompensaciyi vzayemnoyi zv yazku mizh elementami Perspektivi rozvitku FARDo najvazhlivishih napryamkiv podalshogo rozvitku teoriyi i tehniki FAR vidnosyatsya Shiroke vprovadzhennya v radiotehnichni pristroyi FAR z velikim chislom elementiv rozrobka elementiv novih tipiv zokrema dlya aktivnih FAR Rozvitok metodiv pobudovi FAR z velikimi rozmirami rozkrivayuchi v tomu chisli neekvidistantnih FAR z gostronapravlenih antenami roztashovanimi v mezhah ciloyi pivkuli Zemli globalnij radioteleskop Podalsha rozrobka metodiv i tehnichnih zasobiv oslablennya shkidlivih vpliviv vzayemnoyi zv yazku mizh elementami FAR Rozvitok teoriyi sintezu ta metodiv mashinnogo proektuvannya FAR Rozrobka teoriyi ta vprovadzhennya v praktiku novih metodiv obrobki informaciyi prijnyatoyi elementami FAR i vikoristannya ciyeyi informaciyi dlya upravlinnya FAR zokrema dlya avtomatichnogo fazuvannya elementiv samofazovani FAR i zmini formi DN napriklad znizhennya rivnya bichnih pelyustok u napryamkah na dzherela pereshkod adaptivni FAR Rozrobka metodiv upravlinnya nezalezhnim ruhom okremih promeniv v bagatopromenevih FAR Istoriya stvorennyaDo kincya visimdesyatih stvorennya takoyi sistemi vimagalo zastosuvannya velikoyi kilkosti pristroyiv cherez sho fazovani reshitki povnistyu kerovani elektronikoyu vikoristovuvalisya golovnim chinom u velikih stacionarnih radarah tipu masivnogo BMEWS Ballistic Missile Warning Radar i desho menshogo amerikanskogo morskogo radara protipovitryanoyi oboroni SPY 1 Aegis vstanovlenogo na krejserah klasu Ticonderoga i piznishe na protichovnovih korablyah Arleigh Burke Yedinimi vidomimi zastosuvannyami na litakah buv velikij radar Zaslin angl vstanovlenij na radyanskomu perehoplyuvachi MiG 31 i radar napadu na Rockwell B 1B Lancer U potochnij moment zastosovuyetsya v Su 35 i F 22 Taki radari ne vstanovlyuvalisya na litakah golovnim chinom cherez yihnyu veliku vagu oskilki pershe pokolinnya tehnologiyi fazovanih reshitok vikoristovuvalo zvichajnu radarnu arhitekturu U toj chas yak antena zminilasya vse inshe she zalishalasya nezminnoyu ale buli dodani dodatkovi obchislyuvachi shob keruvati fazoobertachami anteni Ce prizvelo do zbilshennya vagi anteni kilkosti obchislyuvalnih moduliv a takozh pidvishilo navantazhennya na sistemu elektrozhivlennya Vigodi zastosuvannya fazovanih reshitok odnak vipravdovuvali dodatkovu vartist Fazovani reshitki mogli v yedinij anteni vikonuvati robotu kilkoh anten majzhe odnochasno Shiroki promeni mogli vikoristovuvatisya dlya poshuku cili vuzki dlya suprovodu ploski promeni u formi viyala dlya viznachennya visoti vuzki spryamovani promeni dlya polotu z landshaftu B 1B U zoni elektronnoyi protidiyi vigodi buli she bilshe oskilki fazovani reshitki dozvolyayut sistemi rozmishuvati nul oblast nulovoyi chutlivosti prijmacha na chastoti dzherela pereshkod i takim chinom blokuvati yiyi vid popadannya v prijmach Insha vigoda te sho nemaye bilshe potrebi mehanichno povertati antenu v napryamku cili sho dozvolilo pidvishiti shvidkist oglyadu prostoru na poryadki a takozh zbilshiti termin sluzhbi sistemi tak yak z vvedennyam fazuvannya chastkovo vidpala potreba v gromizdkih mehanizmah oriyentaciyi polotna u prostori Zazvichaj bagatostoronnya antena mogla zabezpechiti ohoplennya v 360 gradusiv neruhomimi antenami sho ohoplyuyut vsi napryamki vidrazu RLS Duga bilya Chornobilya Cya tehnologiya takozh nadavala mensh ochevidni vigodi Vona mogla shvidko oglyanuti malenku dilyanku neba shob zbilshiti jmovirnist viyavlennya malenkoyi i shvidkoyi cili na vidminu vid anteni sho povilno obertayetsya yaka mozhe skanuvati specifichnij sektor lishe odin raz za obert chas oglyadu poryadku sekundi Cil z maloyu EPR napriklad krilatu raketu majzhe nemozhlivo pomititi pri takih umovah Zdatnist fazovanoyi reshitki do majzhe mittyevoyi zmini napryamku ta formi promenya faktichno dodaye cilij novij vimir do suprovodu cilej oskilki rizni cili mozhut buti vidstezheni riznimi promenyami kozhnij z yakih pereplitayutsya vchasno z periodichno skanuyuchim promenem oglyadu prostoru Napriklad promin oglyadu prostoru mozhe ohoplyuvati 360 gradusiv periodichno todi yak suprovidni promeni mozhut stezhiti za individualnimi cilyami nezalezhno vid togo kudi v cej chas spryamovanij promin oglyadu prostoru Obmezhennya Fazovani reshitki yak i vsi fizichni ob yekti mayut i obmezhennya Osnovne obmezhennya diapazon kutiv na yaki promin mozhe buti vidhilenij Praktichno mezha stanovit 45 60 vid perpendikulyara do ploshini anteni Vidhilennya promenya na veliki kuti znachno pogirshuye osnovni harakteristiki antennoyi sistemi RBP KSD shirinu i formu osnovnogo pelyustki diagrami spryamovanosti Ce poyasnyuyetsya dvoma efektami Pershij z nih zmenshennya efektivnoyi dovzhini shirini anteni iz zrostannyam kuta vidhilennya promenya U svoyu chergu skorochennya dovzhini reshitki v poyednanni zi znizhennyam koeficiyenta posilennya anteni zmenshuye zdatnist viyavlennya cili na vidstani Drugij efekt mensh ochevidnij i viklikanij viglyadom viprominyuvannya vibranih elementiv shilin yaki viprominyuyut menshe zi zbilshennyam kuta po vertikali takim chinom zmenshuyuchi energiyu i chutlivist V rezultati pri granichnih znachennyah kutiv promin istotno oslablenij i defokusovanij Ce skorochennya nastilki istotne sho v tipovij situaciyi prizvodit do skorochennya posilennya anteni i otzhe viprominyuvan potuzhnosti ta chutlivosti do 25 pri kuti 60 vid vertikali Znachnim nedolikom ye obmezhena rozryadnist fazoobertachiv 5 7 bit sho ne dozvolyaye formuvati gliboki nuli u diagrami spryamovanosti dlya zahistu vid zavad Krim togo zavadozahishenist radiotehnichnih sisitem z FAR obmezhuye neidentichnist analogovih fazobertuvachiv Prikladi vikoristannyaFazovana reshitka vikoristovuyetsya u antenah nazemnih terminaliv Starlink Div takozhAktivna fazovana antenna reshitka Cifrova antenna reshitka Radar iz sintezovanoyu aperturoyuPrimitkiBeam steering One of 5G s components angl EDN 2018 5 August Slyusar V I Smart antenny poshli v seriyu Elektronika nauka tehnologiya biznes 2004 2 S 63 https web archive org web 20210512171428 https www electronics ru files article pdf 1 article 1018 339 pdf Arhivovano12 travnya 2021 u Wayback Machine Arhiv originalu za 25 listopada 2020 Procitovano 26 11 2020 PosilannyaAktivna FAR 28 travnya 2010 u Wayback Machine Cya stattya potrebuye dodatkovih posilan na dzherela dlya polipshennya yiyi perevirnosti Bud laska dopomozhit udoskonaliti cyu stattyu dodavshi posilannya na nadijni avtoritetni dzherela Zvernitsya na storinku obgovorennya za poyasnennyami ta dopomozhit vipraviti nedoliki Material bez dzherel mozhe buti piddano sumnivu ta vilucheno