Отзыв оппонента (Двухчастотная фазированная мобильная антенная решётка РЛС L-диапазона)

ОТЗЫВофициального оппонента на диссертацию С.Г. Кондратьевой«Двухчастотная фазированная мобильная антенная решётка РЛС L-диапазона»,представленную на соискание учёной степени кандидата технических наукпо специальности 05.12.07 – «Антенны, СВЧ-устройства и их технологии»АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ ДИССЕРТАЦИИИ СООТВЕТСТВИЕ СПЕЦИАЛЬНОСТИСовременные тенденции развития военно-промышленного комплекса России, с одной стороны, связаны с процессами глубокой модернизации существующих систем, а с другой стороны, немаловажным является процесс внедренияинновационных разработок, способных обеспечить конкурентоспособность разрабатываемых систем на мировом рынке. В диссертационной работе Кондратьевой С.Г., наряду с вопросами модернизации системы вторичной радиолокациидвойного назначения, рассматриваются вопросы инновационных разработок вобласти построения полотна антенной решетки радиолокатора, способныхулучшить тактико-технические характеристики существующих радиолокационных комплексов в части помехозащищённости и скрытности действия.В диссертационной работе Кондратьевой С.Г.

предложен способ построениядвухчастотного полотна антенны вторичного радиолокатора, имеющего, в отличие от известных технических решений, единый СВЧ-тракт распределительнойсистемы и решетку из двухчастотных антенных элементов. Особенность работыпредложенной антенной системы заключается в том, что единая СВЧраспределительная система обеспечивает формирование диаграммы направленности (ДН) специальной формы в двух рабочих частотных диапазонах с высокими требованиями по согласованию входа, а антенный элемент решетки обеспечивает требуемые направленные свойства и уровень согласования в обоих частотных диапазонах при жёстком ограничении габаритных размеров и длительности срока эксплуатации.Поэтому тематику диссертационной работы Кондратьевой С.Г., направленной на поиск путей построения двухчастотных фазированных антенных решеток(ФАР) мобильных интегрированных радиоэлектронных комплексов (ИРЭК) смалым уровнем боковых лепестков ДН, следует признать актуальной.При этом тема диссертационной работы Кондратьевой С.Г.

целиком и полностью соответствует паспорту специальности 05.12.07 – Антенны, СВЧустройства и их технологии.ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ДИССЕРТАЦИИДиссертационная работа Кондратьевой С.Г. состоит из введения, четырёхглав, заключения, списка сокращений, списка цитированной литературы иприложения.В первой вводной главе проведён обзор существующих систем вторичнойобзорной радиолокации, а также международных нормативных документовИКАО, устанавливающих требования к таким системам. По результатам обзора выполнена постановка задачи, определены основные требования и ограничения, необходимые в процессе разработки и проведён обзор возможных вариантов модернизации современных систем РЛС с ФАР, способных улучшитьих характеристики в области борьбы с боковым излучением.Во второй главе приводится обзор и предварительный расчёт характеристик антенного элемента ФАР, в результате которого выбрана конструкция ивыполнена оптимизация параметров излучателя с учётом взаимодействия всоставе малоэлементной антенной решётки.

Кроме того, в этой главе сделанвыбор и проведён аналитический расчёт параметров амплитудно-фазовогораспределения, необходимого для формирования ДН антенной системы в моноимпульсном методе пеленгации в азимутальной плоскости с учётом сканирования в заданном секторе углов и косекансной ДН в угломестной плоскости.

Расчёт проведён с учётом требований, обусловленных технологическимиособенностями процесса изготовления ФАР и её элементов, выражающихся вналичии статистических величин ошибок по амплитуде, фазе и пространственному положению излучателей антенной решетки.В третьей главе описан процесс синтеза двухчастотной распределительной системы, состоящей из двух делителей мощности. Первый делитель мощности необходим для формирования суммарного и разностного каналов ДНдля моноимпульсного метода пеленгации с учётом требований по уровню бокового излучения, ограничениям габаритных размеров и выделением частиизлучателей полотна антенной решётки для формирования активного каналаподавления боковых лепестков.

Второй делитель обеспечивает формированиекосекансной ДН в угломестной плоскости с требованиями необходимостиобеспечения низкого уровня излучения в направлении Земли и отсутствия«слепых» зон в рабочем секторе углов. В качестве дополнительного устройства СВЧ-тракта распределительной системы, необходимого для разделения(объединения) частотных каналов для двух приёмников (передатчиков), выступает частотный диплексер, топология которого рассчитана в диссертации.Четвертая глава посвящена анализу воздействия на боковое излучениеФАР путем изменения пространственного размещения антенных элементовполотна ФАР. Рассмотрены различные пространственные конфигурации размещения элементов антенной решётки, позволяющие снизить боковое излучение в наиболее критичной для конкретной системы области пространства.Анализ проведён с учётом случайных величин ошибок амплитуды, фазы ипространственной координаты положения фазового центра каждого из антенных элементов.В заключении сформулированы выводы, вполне адекватно отражающиерезультаты, полученные в ходе проведения диссертационного исследования.В приложении A приведён метод расчёта статистических свойств характеристик направленности ФАР.

Исходными данными предложенного методаявляются параметры ФАР, такие как: координаты размещения каждого антенного элемента, его ДН, комплексная амплитуда возбуждения, а также законыраспределения случайных величин, отражающих технологические погрешности размещения антенного элемента в пространстве, ошибки реализации требуемых величин амплитуды и фазы системы возбуждения. При этом представленный алгоритм даёт возможность оценки среднего значения, дисперсиии наихудшего случая для расчёта ДН, КНД, максимального и среднего УБЛ взависимости от изменения различных параметров ФАР.

Алгоритм обеспечивает возможность выбора статистических характеристик искажающих факторов.СТЕПЕНЬ ДОСТОВЕРНОСТИ И ОБОСНОВАННОСТИНАУЧНЫХ ПОЛОЖЕНИЙ ВЫВОДОВ И РЕКОМЕНДАЦИЙДостоверность обуславливается использованием общей теории антенн ичисленных электродинамических методов расчёта, а также апробированногоадекватного математического и статистического аппарата, специализированных лицензионных компьютерных программных комплексов.

Полученные результаты неоднократно подтверждались в ходе проведения многочисленныхвычислительных экспериментов с использованием различных САПР.ОЦЕНКА НОВИЗНЫ ПОЛУЧЕННЫХ РЕЗУЛЬТАТОВДля достижения поставленной цели – поиска путей построения двухчастотной ФАР мобильных радиокомплексов с малым уровнем боковых лепестков ДН в диссертации поставлен и решен ряд взаимосвязанных задач, наиболее важными из которых, по моему мнению, являются следующие:- предложена и разработана двухчастотная ФАР с 90 сектором сканированияи каналом ПБЛ с косекансной ДН в угломестной плоскости, обеспечивающаяфункционирование системы госопознавания в РТК двойного назначения;- составлен алгоритм расчета распределительных двухчастотных систем дляформирования заданных ДН, имеющих малый УБЛ, с учетом ошибок, возникающих в АФР в процессе изготовления, управления и эксплуатации;- синтезирована косекансная и моноимпульсная ДН и определены характеристики канала ПБЛ для двух диапазонов рабочих частот;- разработана методика расчета ДН двухчастотной ФАР, позволяющая учитывать наличие ошибок реализации её амплитудно-фазового распределения.В результате решения этих задач диссертант вполне обоснованно выдвигает в качестве новых полученных научных результатов следующие:- разработана единая система возбуждения двухчастотной ФАР с моноимпульсной диаграммой направленности в азимутальной плоскости и косе-кансной ДН в угломестной плоскости при малом УБЛ;- составлен алгоритм расчёта характеристик направленности и статистических характеристик антенных решеток с произвольным (заданным) размещением элементов.- выявлена возможность минимизации уровня бокового излучения антенной решетки при фиксированном размере раскрыва и усиления.ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫПрактическая значимость диссертационной работы определяется следующими полученными в ней результатами:- разработана конструкция антенной решётки системы госопознаваниядля мобильного радиолокационного комплекса.

Предложена двухчастотнаяФАР на единой распределительной и излучающей системах, имеющая каналактивного подавления боковых лепестков (ПБЛ);- составлены алгоритм и программа расчёта многоканального двухчастотного полоскового делителя мощности для реализации заданного амплитуднофазового распределения в линейной антенной решётке с учётом ошибок изготовления;- установлены границы технологических допусков, обеспечивающих характеристики антенной системы в заданных пределах.ОБЩИЕ ЗАМЕЧАНИЯРабота не свободна от недостатков, наиболее существенными из которых,на мой взгляд, являются следующие- в работе отсутствуют экспериментальные исследования, при этом аналитические исследования ограничены лишь численным экспериментом;- анализ взаимодействия антенных элементов решётки ограничен лишьчисленным экспериментом, проведённым для решётки 5х5, в то время как разрабатываемая фазированная решетка имеет большее количество элементов;- электродинамический анализ ограничен лишь приближённой теориейантенных решёток и численными методами электродинамики, реализованными в используемых диссертантом САПР.

При расчёте излучателя ФАР авторне опирается на решение задачи возбуждения антенного элемента в строгойэлектродинамической постановке;- в работе недостаточно увязаны вопросы, рассмотренные в ее заключительной главе, как с темой диссертации, так и материалом предыдущих глав.Так применение с целью снижения УБЛ предлагаемых в этой главе решеток спространственным расположением элементов в рассмотренных ранее мобильных ИРЭК вступает в противоречие с требованиями к глубине антенной системы, ограниченной размерами контейнера для ее размещения. При работе вL-диапазоне, как заявлено в теме диссертационной работы, минимизация массогабаритных характеристик мобильной ФАР становится весьма актуальной..