bsuirДоклады БГУИРDoklady BGUIR1729-76482708-0382БГУИР10.35596/1729-7648-2021-19-5-5-12bsuir-3131Research ArticleЭЛЕКТРОНИКА, РАДИОФИЗИКА, РАДИОТЕХНИКА, ИНФОРМАТИКАELECTRONICS, RADIOPHYSICS, RADIOENGINEERING, INFORMATICSМоделирование микрополосковой антенны радиовысотомера для летательного аппаратаSimulation of microstrip radio altimeter antenna for aircraftГусинскийА. В.GusinskiA. V.

Гусинский Александр Владимирович, кандидат технических наук, начальник Центра 1.9 НИЧ

220013, г. Минск, ул. П. Бровки, 6

Gusinski Aleksander V., PhD, Head of the Center 1.9 R&S Department

220013, Minsk, P. Brovki str., 6

avggus@mail.ruСвиридМ. С.SviridM. S.

Старший научный сотрудник Центра 1.9 НИЧ

Минск

Svirid Maksim S., Senior Researcher at the Center 1.9 R&S Department

Minsk

КондрашовД. А.KondrashovD. A.

Заместитель начальника Центра 1.9 НИЧ

Минск

Kondrashov Denis A., Deputy Head of the Center 1.9 R&S Department

Minsk

КопшайА. А.KopshaiA. A.

Научный сотрудник Центра 1.9 НИЧ

Минск

Kopshai Aleksei A., Researcher at the Center 1.9 R&S Department

Minsk

БулавкоД. Г.BulavkoD. G.

Младший научный сотрудник Центра 1.9 НИЧ

Минск

Bulavko Dmitry G., Junior Researcher at the Center 1.9 R&S Department

Minsk

ЛисовД. А.LisovD. A.

Младший научный сотрудник Центра 1.9 НИЧ

Минск

Lisov Dmitry A., Junior Researcher at the Center 1.9 R&S Department

Minsk

Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроникиBelarusian State University of Informatics and Radioelectronics202126082021195512Copyright © Гусинский А.В., Свирид М.С., Кондрашов Д.А., Копшай А.А., Булавко Д.Г., Лисов Д.А., 20212021Гусинский А.В., Свирид М.С., Кондрашов Д.А., Копшай А.А., Булавко Д.Г., Лисов Д.А.Gusinski A.V., Svirid M.S., Kondrashov D.A., Kopshai A.A., Bulavko D.G., Lisov D.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://doklady.bsuir.by/jour/article/view/3131

Целью статьи является проведение математического моделирования основных характеристик и параметров микрополосковой антенны, диэлектрическая подложка которой создана из отечественного образца керамики, и обоснование применения микрополосковой антенны в качестве приемо-передающей антенны в радиовысотомере. Показано, что микрополосковая антенна имеет хорошие электрические параметры в частотном диапазоне 31,5–33,5 ГГц в случае размещения ее на подложке из керамического материала с относительной диэлектрической проницаемостью ε = 9,6 и толщиной 0,2 мм. В том числе ширина диаграммы направленности антенны по уровню –3 дБ составляет 12,5 град в горизонтальной плоскости и 26,7 град в вертикальной плоскости. При этом коэффициент усиления антенны равен 17 дБ, а уровень первого бокового лепестка составляет –20 дБ относительно главного лепестка антенны. Также в статье предложено практическое применение антенной решетки синфазных микрополосковых антенн в качестве приемо-передающей антенны радиовысотомера, устанавливаемого на летательные аппараты. Дальность действия высотомера достигает 300 м.

The purpose of the article is to carry out mathematical modeling of the main characteristics and parameters of a microstrip antenna, the dielectric substrate of which is created from a domestic ceramic sample and to substantiate the use of a microstrip antenna as a transmitting and receiving antenna in a radio altimeter. It is shown that a microstrip antenna on a ceramic material substrate with a relative permittivity ε = 9.6 and a thickness of 0.2 mm has good electrical parameters in the frequency range of 31.5–33.5 GHz. Including the width of the antenna radiation pattern at the level of –3 dB is 12.5 degrees in the horizontal plane and 26.7 degrees in the vertical plane. In this case, the antenna gain is 17 dB and the level of the first side lobe is –20 dB relative to the main antenna lobe. Also the practical application of microstrip array antennas inphase as a transmitting and receiving antenna for a radio altimeter installed on aircraft is described in the article. The range of the altimeter reaches 300 m.

микрополосковая антеннарадиовысотомерлинейно-частотно модулированный сигналдиэлектрическая проницаемостьантенная решеткаmicrostrip antennaradio altimeterlinear-frequency modulated signaldielectric constantantenna arrayReferencesСазонов Д.М. Антенны и устройства СВЧ. Москва: Высшая школа; 1988.Sazonov D.M. [Antennas and microwave devices]. Moscow: Vysshaya shkola; 1988. (in Russ.)Кочержевский Г.Н., Ерохин Г.А. Антенно-фидерные устройства. Москва: Радио и связь; 1989.Kocherzhevsky G.N., Erokhin G.A. [Antenna-feeder devices]. Moscow: Radio i svyaz'; 1989. (in Russ.)Сосновский А.А., Хаймович И.А. Радиоэлектронное оборудование летательных аппаратов. Справочник. Москва: Транспорт; 1987.Sosnovsky A.A., Khaimovich I.A. [Aircraft radio-electronic equipment]. Reference book. Moscow: Transport; 1987. (in Russ.)Белов Л.А. Радиопередающие устройства с линейно частотной модуляцией. Москва: Московский энергетический институт; 1981.Belov L.A. [Radio transmitting devices with linear frequency modulation]. Moscow: Moscow Power Engineering Institute; 1981. (in Russ.)Хармут Х.Ф. Несинусоидальные волны в радиолокации и радиосвязи. Москва: Радио и связь; 1985.Harmut H.F. [Non-sinusoidal waves in radar and radio communication]. Moscow: Radio i svyaz'; 1985. (in Russ.)Сергиенко А.Б. Цифровая обработка сигналов. Санкт-Петербург: Питер; 2005.Sergienko A.B. [Digital signal processing]. St. Petersburg: Piter; 2005. (in Russ.)

The authors declare that there are no conflicts of interest present.