Анализ метода аппроксимации пространственного распределения поля в зоне расположения оптической антенной решётки

Abstract

Исследуется метод аппроксимации пространственного распределения поля в зоне расположения оптической антенной решётки. Внедрение в архитектуру многолучевой антенной системы (МАС) составной линзы Люнеберга, выполненной из набора неоднородных диэлектриков с промежуточным перфорированным экраном, обеспечивает возможность формирования диаграммы направленности в азимутальном секторе, достигающем 180 градусов. Рассматриваемая система позволяет осуществлять селективное управление одним или группой лепестков диаграммы в пределах всего сектора обзора. Стабильность её характеристик обусловлена тем, что основные параметры излучаемого сигнала в пределах рабочей полосы частот остаются стабильными и укладываются в требуемые нормативы. Совокупность этих свойств позволяет рассматривать данную МАС в качестве подходящего решения для интеграции в комплексы спутниковой связи. Показана возможность её применения. Ключевой особенностью предложенного решения является способность формировать диаграмму направленности в азимутальном секторе до 180°. Для анализа характеристик устройства были выполнены расчёты диаграмм направленности и S11-параметра. Результаты моделирования представлены в виде трёхмерных диаграмм и сводной таблицы, которые демонстрируют стабильность параметров излучаемого сигнала во всей рабочей полосе частот без существенных отклонений. This article investigates a method for approximating the spatial field distribution in the zone of an optical antenna array. The integration of a composite Luneburg lens, fabricated from a set of inhomogeneous dielectrics with an intermediate perforated screen, into the architecture of a multibeam antenna system (MAS) enables the formation of a radiation pattern within an azimuthal sector reaching 180 degrees. The considered system allows for selective control of one or a group of lobes within the entire coverage sector. The stability of its characteristics is due to the fact that the main parameters of the emitted signal remain stable within the operating frequency band and meet the required standards. The combination of these properties makes this MAS a suitable solution for integration into satellite communication complexes. The possibility of its application is demonstrated. The key feature of the proposed solution is the ability to form a radiation pattern in an azimuthal sector of up to 180°. To analyze the device's characteristics, calculations of the radiation patterns and the S11 parameter were performed. The simulation results are presented in the form of 3D diagrams and a summary table, which demonstrate the stability of the radiated signal parameters across the entire operating frequency band without significant deviations.