宇航基地天线系统最佳综合法

ОПТИМАЛЬНЫЙ СИНТЕЗ антенных систем космического базирования

为现代高效宇航基地卫星通信系统开发出机载天线束快速合成和高效控制波束的算法：

   • 具有复杂辐射器的镜象天线，采用具有幅度相位、相位控制和双相位控制的天线阵列形式（混合镜象天线 - GZA）；

   • 镜象天线，具普通辐射器发射的异形（波纹）表面。

   应用所研发的合成方法可以获得具有最佳辐射特性的抗制造结构（形状）误差的天线。使用建议的算法可以控制指示天线，这样就可以解决广泛的问题，包括卫星在轨的实时问题：

1. 形成固定轮廓射线束，可照亮地球表面给定地理区域；

2. 形成可调谐轮廓射线束，保证当卫星在地球静止轨道上位置改变或在椭圆轨道上移动时覆盖给定区域；

3.同时形成多个光束；

4.用给定形状光束进行扫描；

5. 在给定区域内使用未变形光束进行扫描；

6. 针对给定的波束类型，优化反射器表面和辐射天线阵列等。

我们轮廓波束合成方法速度很快，可用于低轨道通信系统中对卫星进行实时波束控制。

可以将带大尺寸电气伞形反射器和反射器天线矩阵优化合成混合镜像天线。

Разработаны быстродействующие методы синтеза и эффективные алгоритмы управления лучом бортовых антенн для современных высокоэффективных систем спутниковой связи космического базирования:

• зеркальных антенн со сложными облучателями в виде антенных решеток с амплитудно-фазовым, фазовым управлением и двойным фазовым управлением (гибридных зеркальных антенн - ГЗА);

• зеркальных антенн с профилированной (гофрированной) поверхностью, облучаемых простыми облучателями.

Применение разработанных методов синтеза позволяет получить устойчивую к ошибкам изготовления конструкцию (форму) антенны с оптимальными характеристиками излучения. Использование предложенных алгоритмов для управления указанными антеннами позволяет решать широкий круг задач, в том числе и в реальном масштабе времени на борту ИСЗ:

1. формирование фиксированных контурных лучей, освещающих заданные географические районы земной поверхности;

2. формирование перестраиваемых контурных лучей, обеспечивающих покрытие заданной территории при изменении точки стояния ИСз на геостационарной орбите или при его перемещении по эллиптической орбите;

3. формирование нескольких лучей одновременно;

4. сканирование лучом заданной формы;

5. сканирование недеформированным лучом в заданнойобласти;

6. оптимизацию поверхности рефлектора и облучающей антенной решетки под заданный класс лучей и т.д.

Наш метод синтеза контурных лучей является быстродействующим и может быть использован на борту ИСЗ,включая низкоорбитальные системы связи, для управления лучами в реальном масштабе времени.

Возможно выполнение оптимального синтеза гибридной зеркальной антенны с зонтичным рефлектором больших электрических размеров с облучающей антенной решеткой.

欧洲区域天线波束覆盖范围，

Ku波段（混合镜像天线）

a) 一个中国区域，Ku波段

（异形反射器）镜像天线

b) 区域波束覆盖中国地区（GZA）

异形反射器的表面（步长 0.025 λ）

面向中国全境的Ku波段