автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.22, диссертация на тему:Совершенствование технических и технологических решений при создании многочастотных элементов активных фазированных антенных решеток

Гаврилов Алексей Александрович

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНИЧЕСКИХ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ ПРИ СОЗДАНИИ МНОГОЧАСТОТНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ АКТИВНЫХ ФАЗИРОВАННЫХ АНТЕННЫХ РЕШЕТОК

Специальность 05.02.22 — Организация производства

(в области радиоэлектроники)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

2 Я НОЯ 2013

005540370

Москва-2013

005540370

Гаврилов Алексей Александрович

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНИЧЕСКИХ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ ПРИ СОЗДАНИИ МНОГОЧАСТОТНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ АКТИВНЫХ ФАЗИРОВАННЫХ АНТЕННЫХ РЕШЕТОК

Специальность 05.02.22 — Организация производства

(в области радиоэлектроники)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва-2013

Диссертационная работа выполнена на кафедре «Радиолокация и радионавигация» федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Московский государственный технический университет радиотехники, электроники и автоматики».

Научный руководитель доктор технических наук, доцент

Замуруев Сергей Николаевич

Официальные оппоненты: доктор технических наук, проф.

Засовин Эдуард Анатольевич

МГТУ МИРЭА

кандидат технических наук, Комягин Роман Вячеславович

МГТУ им. Н.Э. Баумана

Ведущая организация:

ФГУП «ВНИИФТРИ», 141570, Московская обл., Солнечногорский район, г.п. Менделеево.

Защита состоится « 12 » декабря 2013 г. в 14-00 на заседании диссертационного совета Д212.131.04 при федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Московский государственный технический университет радиотехники, электроники и автоматики» по адресу: 119454, г. Москва, пр. Вернадского, 78.

С диссертацией можно ознакомиться в научно-технической библиотеке Московского государственного технического университета радиотехники, электроники и автоматики.

Автореферат разослан «_» 2013 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор технических наук, доцент!

Замуруев Сергей Николаевич

I. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Аюуальность исследования. Современные радиоэлектронные средства (РЭС) не обходятся без антенн и антенных систем, сопряженных с активными устройствами и высокочастотными трактами. РЭС, такие как радиолокационные, радионавигационные и телеметрические работают, как правило, в двух и более частотных диапазонах, совмещающих несколько литер в рамках выделенного диапазона частот или несколько разнесенных частотных диапазонов. Создание таких систем в условиях сжатых сроков на разработку и организацию их серийного производства, унификации базовых активных модулей, минимизации затрат времени и ресурсов на вычислительные и испытательные мощности, требует необходимости применения комплексных подходов к процессу разработки и испытаний с созданием методик, учитывающих последние достижения в области САПР и контрольно-измерительной аппаратуры.

Работы по созданию многодиапазонных антенных систем, в том числе активных фазированных антенных решеток (АФАР), и систем навигации и телеметрии со встроенными АФАР ведутся во многих организациях, занимающихся созданием РЭС. Вопросами построения многодиапазонных PJIC с АФАР и направленных зеркальных антенн для передачи информации занимаются крупные концерны такие как «Алмаз-антей», «АФК-система», «Thaies», «EADS-Astrium», «Raytheon», «Northrop Grumman», «EADS-Astrium» и др. Работы в области создания многодиапазонных антенных систем и ФАР для спутниковой навигационной аппаратуры потребителя (НАП) ведутся в «НИИ КП», КБ «Компас», КБ «Навис», «Topcon», «Javad GNSS».

Решение задач в области создания элементной базы многофункиональных и многодиапазонных АФАР затрагивает вопросы научного поиска технических решений, моделирование, технологии, метрологические решения, методы контроля характеристик и учета изделий, охрану интеллектуальной собственности. Задача совмещения нескольких частотных диапазонов (групп частотных литер) решается двумя основными способами: совмещением разночастотных излучателей в одной апертуре или перекрытием желаемых частот за счет рабочей полосы излучателя. Известно, что совмещение излучателей различных диапазонов частот в единой апертуре приводит к взаимодействию между ними, что вызывает искажения характеристик направленности, импеданса и поляризационных свойств. Перекрытие желаемых рабочих частот за счет расширения полосы рабочих частот излучателя сопряжено с задачами разделения частотного спектра (мультиплексирования) и зависимостью характеристик направленности от рабочей частоты. Реализация широкоугольного сканирования (обеспечение условий не возникновения дифракционных лепестков в рабочей полосе до 10%) и программное формирование (цифровой синтез) диаграмм направленности (ДН), а также отладка сопрягаемых с излучателями приемо-передающих модулей требуют дополнительно оценивать межэлементную развязку по полю и трактам, а также проводить численную оценку (комплексное моделирование) изменения коэффициента отражения от излучателей в режиме сканирования и определять предельно допустимый угол отклонения луча. Для создания желаемых форм ДН необходимо также решать задачу синтеза амплитудно-фазовых коэффициентов для дальнейшего построения схем деления мощности, создания ПО

управления лучом и средств диагностики радиотехнических характеристик изделий. В ряде задач, помимо вышеперечисленных характеристик, требуется получение одинаковых характеристик направленности и единого фазового центра для совмещаемых диапазонов частот. При этом существующие современные пакеты математического моделирования и оптимизации параметров СВЧ устройств, включающие в себя множество различных методов численного анализа, не обеспечивают качественного процесса оптимизации параметров и не могут заменить ресурсоемкие натурные испытания. А при размере моделируемого объекта в несколько десятков или сотен длин волн, параметрическая оптимизация требует обращения к вычислителям на уровне «суперкомпьютеров», что можно избежать путем применения различных методик декомпозиции. Поэтому необходимо рассматривать гибридные подходы к моделированию и контролю параметров, включающие в себя полунатурное моделирование и заканчивающиеся созданием рабочих мест со специальным ПО отладки и испытаний при серийном производстве.

Таким образом, актуальность настоящей работы обусловлена необходимостью разработки типовых базовых элементов многодиапазонных антенных систем, обладающими повышенными эксплуатационными характеристиками, и создания программно-аппаратных средств их моделирования и диагностики на этапах проектирования и серийного производства на основе новых теоретических походов. В настоящей работе это рассмотрено на примере организации процесса создания многочастотной модульной радиолокационной АФАР и двухдиапазонной ФАР помехозащищенной НАП.

Целью диссертационной работы является совершенствование кон-структорско-технологических методов проектирования и создания базового излучающего многочастотного элемента для АФАР РЭС.

Для достижения поставленной цели решаются следующие задачи:

- анализ существующих методов разработки многодиапазонных антенных решеток и их элементов, автоматизированных программных средств и систем, технологий изготовления элементов ФАР и автоматизированных средств их контроля;

- анализ существующих конструктивных подходов при построении многодиапазонных элементов ФАР, формулировка и анализ технических особенностей и недостатков;

- разработки базовой конструкции, технологического процесса изготовления и методологии автоматизированного контроля параметров элементов многодиапазонных антенных систем;

- разработка эффективной методики декомпозиции задачи с применением гибридных методов полунатурного моделирования, позволяющей проводить оценку предельных характеристик ФАР и осуществлять отладку и контроль параметров на стадии производства;

- апробация предлагаемых методик на примере организационно-технических решений при создании:

а) излучающей апертуры радиолокатора с АФАР Л'-диапазона и ФАР Ь-диапазона с полосой рабочих частот 10.5% и широкоугольным сканированием;

б) малогабаритной двухдиапазонной апертуры ФАР из четырех элементов,

обеспечивающей три режима формирования ДН для приема сигналов навигационных систем (GPS, Glonass, Galileo, Kompass, QZSS) на основе имеющейся технологии производства микрополосковых антенн;

Объектами исследования являются технология производства и методы контроля параметров на стадии разработки, отладки и производства базовых элементов ФАР.

Предметом исследования являются конструкции, технологии и программные средства, применяемые для проектирования и производства элементов многодиапазонных АФАР.

Методы исследований

В процессе выполнения работы применялись: метод конечных разностей во временной области (КРВО); аппарат сшивания S-матриц; формулы приближенного расчета характеристик направленности; итерационный метод оптимизации; метод решения системы уравнений Максвелла с помощью векторного потенциала; методы измерения электрических характеристик антенн, активных и пассивных многополюсников, параллельный метод проектирования.

Научная новизна работы заключается в следующем:

1. Предложена методика моделирования апертур АФАР с одновременным использованием двух математических методов: метода конечных разностей во временной области и аппарата сшивания ^-матриц многополюсников, позволяющей значительно уменьшить системные требования к программно-аппаратным средствам моделирования при параметрической оптимизации антенн и перейти к интерактивному полунатурному моделированию.

2. Предложен способ повышения развязки между излучателями в составе ФАР и увеличения допустимого отклонения луча за счет использования пассивного переизлучателя новой конструкции.

3. Предложен технологический процесс производства функциональных элементов НАП с квадратурным возбуждением для применения в условиях, позволяющий сохранить поляризационные свойства в совмещенных многочастотных ФАР.

Основные результаты, выносимые на защиту:

1. Методика гибридного моделирования с применением методов конечных разностей во временной области и аппарата сшивания S-матриц многополюсников, позволяющие снизить требования к вычислительным ресурсам в несколько раз, уменьшить время и улучшить качество процесса испытаний при разработке и отладке элементов АФАР.

2. Конструкция базового элемента ФАР с пассивным переизлучателем, позволяющего повысить развязку между излучателями в составе ФАР и увеличить допустимый угол отклонения луча

3. Метод и специализированное ПО отладки и серийных испытаний автоматизированных контрольно-измерительных средств для ФАР, что позволило снизить требования к уровню квалификации персонала при производстве.

Практическая значимость результатов работы

По предложенной методике в ходе проведенной работы разработаны: низкопрофильная двухдиапазонная апертура ФАР круговой поляризации с одинаковыми характеристиками направленности в обоих рабочих частотных диапа-

зонах; излучающая апертура и линейки излучателей для модульной АФАР X-диапазона, позволяющие сканирование в Я-плоскости излучателей в секторе ±45°; унифицированные антенные модули для применения в изделиях навигационной аппаратуры систем «ГЛОНАСС»/ «GPS» / «Galileo»; двухдиапазонный излучатель круговой поляризации на основе вложенных друг в друга спиралей. На базе САПР разработана программа синтеза амплитудно-фазовых коэффициентов по желаемой форме ДН.

Реализация, практическая значимость и внедрение результатов работы

Результаты диссертационной работы использованы при выполнении ряда ОКР в ОАО «НИИ КП» по созданию антенных элементов для аппаратуры приема навигационной и телеметрической информации, антенных постов спектрального мониторинга сигналов космических аппаратов «Капелла». Разработаны и внедрены зеркальные антенны поста мониторинга радиосигналов ГНСС GPS/Glonass/Galileo, зеркальная антенна поста передачи телеметрической информации. Разработанные излучающие апертуры для АФАР PJIC А'-диапазона, внедрены в ООО «НПФ «Портал»» при разработке радиолокатора береговой охраны и поиска беспилотных летательных аппаратов. Внедрение результатов подтверждается соответствующими актами.

Достоверность полученных результатов

Обоснованность и достоверность результатов определяются корректным использованием математических методов и физических моделей, что подтверждается результатами измерений электрических характеристик на сертифицированных и поверенных лабораторно-измерительных стендах ОАО «НИИ Космического Приборостроения».

Апробация результатов работы

Основные результаты диссертационной работы докладывались, обсуждались и получили одобрение на: 20-й, 23-й международных научно-технических конференциях «КрыМиКо-2010», «КрыМиКо-2013» Севастополь, сентябрь 2010г. и 2013 г.; 3-й и 4-й всероссийской научно-технической конференции «Актуальные проблемы ракетно-космического приборостроения и информационных технологий», Москва, ОАО «Российские космические системы», 5-7 июня 2009 г. и 1-3 июня, 2010 г.; 58, 59, 60 Молодежных научно-технических конференциях, проводимых в МИРЭА в 2009-2011 г.г.; 9й международной конференции «Авиация и космонавтика -2010», 16-18 ноября, Москва, МАИ, 2010 г.

Публикации

По результатам диссертации опубликовано 15 работ, в том числе 3 статьи в изданиях, согласно перечню ВАК, 5 работ в трудах Международных и Всероссийских конференций, 2 патента на изобретение, 1 патент на полезную модель, 1- международная заявка, отчет по НИР, 2 отчета по НИОКР.

Объем и структура работы

Диссертационная работа изложена на 132 машинописных страницах и состоит из введения, 4 глав, заключения, списка сокращений, списка литературы, двух приложений. Графический материал представлен в виде 34 рисунков и 4 таблиц. Список использованных источников включает 96 наименования.

Личный вклад

Автором лично проведена разработка, написаны технические задания на выпуск конструкторской документации, проведено последующее макетирование, сборка стендов, отработка и измерение радиотехнических характеристик всех приведенных в работе антенных устройств.

II. КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении приведено обоснование актуальности темы диссертационной работы, сформулирована цель работы, перечислены основные положения, выносимые на защиту. Приведена структура диссертации, форма апробации и внедрения результатов.

В первой главе диссертационного исследования проведен анализ текущего состояния развития систем проектирования, и контроля радиотехнических характеристик элементов АФ АР, а также технологий производства.

Рассмотренные в литературе способы получения многодиапазонности в антеннах и антенных решетках, в основном, сводятся к двум подходам:

- применение широкополосных или сверхширокополосных излучателей;

- совмещение разнодиапазонных излучающих элементов в одной апертуре антенны (ФАР).

Показано, что при разработке современных многолитерных антенн с двумя апертурами Х- и ¿-диапазонов частот, апертуры которых располагаются в непосредственной близости, с рабочими полосами частот более 10 % относительно несущих, возникает ряд дополнительных задач, требующих решения на этапе проектирования и контроля на этапе внедрения в производство. Также рассматривается способ увеличения угла отклонения луча с 35 до 45 градусов в Н-плоскости излучателей.

В последнее время при производстве АФАР наблюдается тенденция объединить приемо-передающий модуль (ППМ) первичной обработки сигнала с излучателем в единой конструкции. Габариты ППМ и желаемый максимальный угол отклонения луча накладывают ограничение на конфигурацию сетки размещения (шаг) излучателей и необходимо искать пути повышения развязки и допустимого угла отклонения луча без изменения конструкции (компоновки модулей). К тому же, такое построение требует соответствующего диагностического оборудования на стадии проектирования и испытаний.

Попытка ухода от применения циркуляторов на выходах усилительных каскадов в ППМ (с целью существенного снижения стоимости ППМ АФАР) требует оценки коэффициента отражения при отклонении луча на заданные углы. В литературе не выявлено работ, касающихся способов повышения развязки по полю между излучателями в составе ФАР размером более 10 А, а также методов оценки зависимости коэффициента отражения от угла отклонения луча.

Показано, что проблема высоких требований к вычислительным ресурсам для выполнения электродинамического моделирования современными САПР с учетом модели для оптимизации электрических параметров апертур АФАР с учетом моделей активных элементов ППМ универсальными конечно-разностными методами порождает необходимость развития гибридных подходов с использованием декомпозиции задачи моделирования на расчетную и практи-

ческую части, обеспечивающих проведение как численного, так и полунатурного моделирования без обращения к аренде мощностей «суперкомпьютеров».

Во второй главе на примере разработки излучающей системы АФАР X-диапазона и ФАР Ь-диапазона рассмотрены научно-методические основы моделирования и контроля РТХ на стадии разработки/отладки и испытаний серийных изделий.

Для моделирования апертуры ФАР, состоящей из линеек излучателей подключаемых к делителям мощности, рассмотрим процесс декомпозиции в соответствии с рис. 1.

Рис.1

На рис.2 показан способ декомпозиции для численного моделирования апертуры АФАР методом конечных разностей во временной области с наложением различных граничных условий на базовые элементы.

Раскрыв ФАР более 100 млн. ячеек

Парциальные элементы до 12 млв. ячеек

Рис.2

Одиночный элемент менее 1 млн. ячеек

варианты наложения граничны! условии

Open Open О |

НеМ « raj

Periodic х о * Periodic

Periodic

«О», j Periodic ft. о в. Periodic

Применяя аппарат 8-матриц многополюсников, представляя активные устройства в виде элементов эквивалентного многополюсника с 8-матрицей рассеяния ранга Ы+М, в которой N соответствует общему числу элементов системы, а М — числу входов/выходов («портов»). Переходя к непосредственным полунатурным испытаниям, применяются интерактивно обновляемые данные от стендов, на которых проводятся измерения или отладка РТХ опытных образцов (в качестве данных могут быть применены также данные производителей микросхем). Таким образом, разбивая сложную СВЧ систему на подсистемы, матрица Бы+м получается путем «сшивания» матриц подсистем, представляющих собой массивы измерений активных многополюсников и данные, полученные при численном моделировании. Соотношение количества измеренных или численно смоделированных элементов определяется на усмотрение разработчика, но результирующая точность моделирования в большей степени зависит от количества данных полученных при натурных испытаниях. При этом - производится сопряжение устройств с реальными импедансами, что снимает требование к настройке стыков отдельных узлов на единое волновое сопротивление в 50 Ом.

Предложенная методика декомпозиции дает возможность решения прямой и обратной задачи оценки предельных характеристик АФАР современными САПР с импользованием малых вычислительных мощностей (не более 2х процессорной рабочей станции с 16 Гб оперативной памяти). Наглядно это показано на рис.3.

с

Подход при анализе -отапертуры к одиночному элементу

Рис.3

Далее предлагается методика разработки линейки излучателей для АФАР с использованием полунатурного моделирования, позволяющего проводить разработку узлов в любом порядке и оценивать изменение параметров АР в зависимости от характеристик изготовленных образцов. На Рис. 4 приведена схема разработки пассивного излучателя ППМ.

С

Получение (формирование) технического задания |

Приближенный расчет энергетических характеристик всего полотна ФАР с учетом сканирования лучом, парциального элемента, линейки излучателей

Расчет и

оптимизация ■А

одиночного V

излучателя

Расчета

оптимизация

коаксиально- -К

полоскового V

перехода лепт

Анализ £

результатов

Расчет и оптимизация

линейки излучателей в условиях ячейки Флоке_

Изготовление н измерение параметров

излучателей

Изготовление и

измерение параметров КПП

Измерение импеданса (Бц, 2$) в месте перехода

-К

V

Измерение импедансов (Бу, гу) на

входах элементов

Расчети оптимизация

делителя мощности с учетом

^¡.ги_

Сборка и контроль параметров парциального элемента, оптимизация положения экрана по КУ

Рис. 4

А-

Изготовление, сборка, контроль параметров линейки излучателей

Предлагаемые подходы к применению гибридного моделирования (численного + измерительного) позволяют не только проводить разработку и отладку устройств, но также и формировать ПО для комплексных испытаний, учитывающее реальные значения (позиции) устройств управления фазой (цифровых фазовращателей). Для нахождения желаемых амплитуд и фаз необходимо осуществить синтез амплитудно-фазового распределения по желаемой ДН, такое решение реализовано в САПР со специально разработанными дополнительными кодами для проведения оптимизации и подключением аппаратной части.

Используем в качестве критерия оптимизации - критерий минимума сред-неквадратического отклонения (СКО):

где: Р„(вч) - синтезируемая ДН, - требуемая ДН, IV,,- вес функции,

или - цена игры, Он - число точек, значений в , 1„ - порядок нормы, определяющий тип оптимизации. Общий принцип работы алгоритма оптимизации параметров элементов схемы делителя с косекансным АФР показан на схеме (рис.5).

Вектор амплитуд и фаз, параметры схемы деления

| Отображение результатов ]

Рис. 5

При этом в качестве исходных значений фаз возбуждения излучателей на первом шаге оптимизации использовались значения, полученные при синтезе ДН фазовым методом, что позволило сократить время, затраченное на оптимизацию амплитудно-фазовых распределений.

Синтезируем ДН в форме косеканса, но с более крутым спадом функции косеканс для АР Х-диапазона с полосой 10%. Используем также один 16-канальный делитель мощности типа «елочка» в котором последние звенья имеют равномерный коэффициент деления, то есть для 32 элементов используется 16 амплитудных коэффициентов. Результаты оптимизации в ПО приведены на рис. 6 (рис.6а - синтезированное АФР, рис. 66 - желаемая ДН).

По графику на рис.66 видно, что ДН пересекаются в точке 0=0, это позволяет установить излучатели по нормали относительно плоскости горизонта.

Угм. град.

б)

Рис. 6

В третьей главе рассмотрены результаты моделирования, изготовления и экспериментального исследования многочастотных ФАР

В ходе апробации предложенного метода было проведено моделирование ряда многочастотных антенн.

Характеристики направленности линейки из четырех излучателей, подключаемой к выходным каскадам приемо-передающего модуля приведены на рис.7. На рис. 7а показанаконструкция ФАР, на рис. 76 диаграмма направленности в Е-сечение, на рис. 76) Н-сечение ДН. Форма ДН в Н-плоскости позволяет осуществлять сканирование в секторе ±50 градусов.

Для оценки коэффициента отражения от линеек излучателей проводится моделирование парциального элемента из 6 линеек излучателей. Задавая различные фазовые распределения, оцениваем коэффициент отражения на выходе линейки излучателей.

Анализ изменения коэффициента отражения в зависимости от угла отклонения луча (рис. 8а) показал, что при отклонении луча на 40° коэффициент отражения на выходе излучателя становится недопустимым для режима передачи. Рост коэффициента отражения связан с межэлемнетной связью в сканирующей Н-плоскости излучателей. Для повышения межэлементной развязки по полю используется структуры в виде гребенки из четвертьволновых канавок холостого хода, показанная на рис.86, которая позволяет улучшить КСВН при отклонении луча на 45 градусов, как показано на рис. 8в.

Рис. 8

Для получения амплитудно-фазовых коэффициентов, позволяющих сформировать ДН, приведенную на рис. 9а, близкую к функции косеканс, применяется итерационный метод глобальной оптимизации, обеспечивающий подбор коэффициентов, при минимизации расхождения синтезируемой ДН от заданной. Использование априорных данных позволяет задавать пределы вариации значений коэффициентов, что существенно сокращает время оптимизации. Измеренная развязка между выходами элементов ФАР с развязывающей структурой составила 20.3 дБ в Е - плоскости и 36 дБ в Н-плоскости. Измерение РТХ созданного макета, рис. 96, было проведено на автоматизированных стендах в безэховой камере, а также на полигоне (для рис. 9в,г).

Предложенные подходы к моделированию и организации контроля с использованием программно-аппаратной оценки РТХ РЭС позволили создать АФАР Х-диапазона (рис. 9г).

Рис. 9

В ходе выполнения исследований были предложены так же технико-технологические решения для получения низкого уровня бокового лепестка и минимизации излучения в заднюю полусферу при создании широкополосной многолитерной ФАР Ь-диапазона частот, позволяющими значительно уменьшить затраты при производстве ФАР.

По предложенной методике проводилась разработка широкополосного из-

лучателя, показанного на рис. 10а. АФР по решетке из 8 и 10 элементов показаны на рис. 106. Из рисунка видно, УБЛ< 20 дБ для случая десяти и восьми элементной антенной решетки. Измеренное сечение ДН линейки из 10 излучателей приведено на рис. 11а. Зависимость отношения излучения в переднюю и заднюю полусферы от размера экрана приведено на рис. 116.

диэл. подложка

экран

а) диэлектрическая

б)

Амплитудное распределение по номерам элементов

• 8 элементов

♦ 10 элементов

Рис. 10

00-0180

0.05 0.14 0.24 0.33 (У) Увеличение размера

Рис. 1 1

При создании совмещенных ФАР с излучателями круговой поляризации, рис. 12, как показали исследования, при совмещении излучателей с одноточечным возбуждением происходит сильное искажение коэффициента эллиптичности (КЭ). Применение излучателей с квадратурным возбуждением (рис. 126) позволяет сохранить КЭ в пределах главного луча при совмещении апертур, как показано на рис. 12а. Сечение ДН КЭ и КУ для совмещаемых диапазонов частот приведено на рис. 1 За и б соответственно. Коррекция положения фазового центра по оси, нормальной к апертуре ФАР может быть осуществлена путем коррекции на автоматизированном измерительном стенде.

а)

Так же было проведено разработка и испытание малогабаритной ФАР для че-тырехканального цифрового приемника сигналов ГНСС (диапазонов Ь1,Ь2,ЬЗ,Ь5). В ходе исследований была предложена конструкция двухэтажной микроплосковой антенны с круглой и квадратной формой излучающих элементов, используемых в качестве базовых.

Для обеспечения формирования трех видов ДН предлагается решение, приведенное на рис. 14а. При практической реализации разрабатываемой микропо-лосковой антенны круговой поляризации использовалась подложка из дифлара. Сечения ДН для трех режимов работы приведены на рис. 146. Для того, чтобы сохранить поляризационные характерситики (КЭ) при совмещении излучателей в апертуре ФАР, на унифицированных антеннах заменяется топология верхней металлизации МПА. Для того, чтобы не пришлось переделывать применяемый ма-лошумящий усилитель - квадратурный сумматор устанавливается на верхние металлизации излучающих элементов. Такие излучатели позволяют получить КЭ<3 дБ для всех режимов формирования ДН. А замена дифлара на высокотемпературную керамику позволяет применять МПА в условиях высоких температур.

Проведенные экспериментальные исследования показали полное совпадение изготовленных антенн с моделью и полностью подтвердили предложенный метод моделирования многочастотных антенн.

Предложенное программное обеспечение позволило сократить время на моделирования на 20-40% по сравнению с существующими программами, а предложенное конструктивное решение пассивных переизлучателей позволило значительно повысить развязку между излучателями в составе ФАР и увеличить допустимый угол отклонения луча, что привело к уменьшению количества элементов ФАР, а следовательно улучшить массо-габаритные характеристики, по сравнению антеннами, имеющими аналогичные параметры.

---С совмещением

КЭ -Без совмещения

оо ^ « ск >9 л

"7"Т" угол, град. 5)

Рис. 13

'О 20 -40 60 60 100 120 140 160 180 200 220 2«! 260 280 300 320 340 ЗбО

- сннфо зное возбуждение Угол, град.

.......... квадратурно« возбужден»

б) ----- одиночный излучатель

Рис. 14

В четвертой главе рассматриваются особенности организации производства высокочастотных элементов АФАР, а именно - модулей приема и передачи.

Особенностью современного производства таких наукоемких изделий, как антенны, является процесс гибридных или, как еще называют, «взаимосвязанных решений», представляющих собой интеграцию программного обеспечения и измерительных приборов для получения новых технических решений, которые нельзя получить с помощью только приборов или только ПО. Использование специализированного ПО в интеграции с измерительными приборами при производстве и испытании многочастотных антенн позволяет проводить напрямую интеграцию результатов моделирования на процесс измерения и отладки/контроля параметров готовых изделий.

На рис. 15 приведено автоматизированное рабочее место, используемое в ОАО «НИИ КП» для контроля характеристик антенных элементов многодиапазонных антенных систем. На Рис. 156 приведено фото аппаратуры сбора данных и генерации и анализа сигналов, применяемое в ЗАО «Радарные системы» для тестирования модулей ППМ.

На РМ установлено ПО (САПР высокочастотного моделирования, настроенный на решение задачи тестирования ППМ), выполняющее следующий алгоритм проверки серийной продукции: введение исходных данных (выбор изделия), измерение РТХ антенной системы, генерация эталонных сигналов и их запись на приемной стороне, далее проводится анализ допустимого искажения сигнала при прохождении через радиотракт и свободное пространство, выдаются на экран результаты анализа и записываются в базу данных. Отбракованное изделие с результатами измерений передается в цех на отладку. Оператор запускает систему и получает результаты анализа (конечные характеристики для указания в паспорте изделия).

В случае реализации отладки на этом оборудовании, результаты измерений

а)

б)

Рис.15

интегрируются в специализированный САПР, который заранее запрограммирован на отладку конкретного изделия, а именно имеет возможность: изменять параметры сигналов, пропускать результаты измерений через модели устройств и видеть результат влияния отдельных характеристик на параметры системы в целом.

На рис. 16 показано конструктивно-технологическое решение для построения ФАР НАП.

На рис 17 - упрощенная схема производства с указанием стадий контроля для для построения модульной АФАР.

Излу

Модули приема

лоЬ|

содержит:

- Излучающее элементы -Систему формирования луча

- Распределитель ОС мощности -Логический контроль, маршрутизацию • Приелло-передеющие модули:

- Мног ослоГжая печатная плата

- Ml.ll! и микросхемы управления

- Радиатор

- Припаивается к основной п/п.

Ыогослойная печатная плата

Обратная сторона РСВ: Системурхлаждения, Стабилизатор мощности

Теплообменник

Рис. 16

Замена элементов

Замена модуля

Замена злементоб или /7/7

Рис. 17

На Рис. 17 обозначены: ППМ-приемо-передающий модуль, РТХ—радиотехнические характеристики, ОТК— отдел технического контроля, БД—база данных, ПЗИ — приеммо-заводские испытания, ПСИ —приемо-сдаточные испытания, ТУ- технические условия

III. Основные результаты и выводы

1. Предложена методика декомпозиции задачи моделирования АФАР с использованием метода конечных разностей во временной области и аппарата сшивания S-матриц. Предложенная методика зарекомендовала себя при разработке апертур ФАР в ООО «НПФ Портал». Предложенная методика позволила уменьшить время на их проектирование на 20-40%, уменьшить требования к вычислительным ресурсам в 3 раза.

2. Разработана и внедрена программа синтеза амплитудно-фазовых коэффициентов по желаемой форме ДН, вошедшая в состав ПО рабочих мест отладки ППМ ФАР. Предложенная программа позволяет сократить время на подбор

амплитудно фазовых коэффициентов для определения начальных положений цифровых фазовращателей ППМ.

4. По результатам моделирования изготовленные многодиапазонные излучатели прошли испытания на соответствие заложенным требования, что подтверждается измерениями, проведенных в ОАО «НИИ КП».

5. По результатам работы внедрены широкополосные апертуры АФАР X-диапазона и ФАР L-диапазона частот для РЛС береговой охраны и PJIC обнаружения беспилотных летательных аппаратов, разработанной в ООО «НПФ Портал» (г. Москва). Предложенная конструкция, устанавливаемая между линейками излучателей, позволила увеличить допустимый угол отклонения луча на 15 градусов. Разработанный излучатель для ППМ АФАР имеет длину профиля на 12% более короткую, чем у существующих аналогов.

6. Организованы рабочие места в ОАО «НИИ КП» и ООО «НПФ Портал» по автоматизированному контролю радиотехнических характеристик выпускаемых изделий, которые позволили сократить в 2 раза количество задействованных операторов в процессе испытаний.

ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Публикации в журналах из перечня ВАК

1. Гаврилов А. А., Сагач В. Е., Курдюмов О. А. Методы измерения характеристик КУ антенн с эллиптической поляризацией // Антенны, 2009, № 6, с.44-47.

2. Гаврилов А. А., Курдюмов О. А., Сагач В. Е., Крылов С. К.Антенны высокоточного позиционирования по сигналам ГНСС // Антенны, 2011, №4, с.42-51.

3. Гаврилов А. А., Крылов С. К., Курдюмов O.A. ФАР эллиптической поляризации с равномерным излучением в верхней полусфере//Успехи современной радиоэлектроники, 2012, №5, с.

Публикации в центральных журналах и в материалах международных конференций

4. Гаврилов A.A., Крылов С.К., Курдюмов O.A., Сагач В.Е. Антенны высокоточного позиционирования по сигналам ГНСС // Труды III всероссийской научно-технической конференции «Актуальные проблемы ракетно-космического приборостроения и информационных технологий»/ под ред. Ю.М. Урличича, A.A. Романова. - М: Радиотехника, 2011,.

5. Гаврилов A.A., Клименко А.И., Сагач В.Е. Широкополосный излучатель цифровой активной фазированной антенной решетки // Труды 20-й Международной Крымской конференции «СВЧ-техника и телекоммуникационные технологии» (КрыМиКо-2010), Севастополь: Вебер, 2010 г.

6. Гаврилов A.A., Крылов С.К., Курдюмов O.A., Сагач В.Е. Микрополос-ковые антенны для малогабаритных модулей приема сигналов глобальных навигационных спутниковых систем // Труды 20-й Международной Крымской конференции «СВЧ-техника и телекоммуникационные технологии» (КрыМи-Ко-2010), Севастополь: Вебер, 2010 г.

7. Гаврилов A.A. Многодиапазонный излучатель из спиральных навивок с выходами для каждого диапазона частот// Труды 23-й Международной Крым-

ской конференции «СВЧ-техника и телекоммуникационные технологии» (КрыМиКо-2013), Севастополь: Вебер, 2013 г.

8. Гаврилов A.A., Крылов С.К., Курдюмов O.A. Результаты математического моделирования фазированной антенной решетки с высоким коэффициентом усиления на пригоризонтных углах// Тезисы докладов 9-й международной конференции «Авиация и космонавтика -2010», М.: МАИ, 2010.

Патенты

9. Антенное полотно активной фазированной решетки на основе широкополосных излучающих элементов / Клименко А.И., Гаврилов A.A., Сагач В.Е., Яковлев A.C. // Патент РФ на изобретение № 2436207.

10. Антенная решетка базовой станции беспроводной мобильной связи / Белослудцев С.И., Гаврилов A.A., Колупаев С.А., Смолин М.В., Сорока А.В, Шмачилин П.А., Яковлев A.C.// Патент на полезную модель № 68191.

11. Сверхширокополосный излучатель для фазированной антенной решетки диапазона частот 8,5-12,5 ГГц / Гаврилов A.A., Клименко А.И., Сагач В.Е., Яковлев A.C. // Патент РФ на изобретение № 2444098.

12. Антенное полотно активной фазированной антенной решетки на основе широкополосных излучающих элементов / Гаврилов A.A., Клименко А.И., Сагач В.Е., Яковлев A.C. // Международная заявка WO 2012067548.

Прочие публикации

13. Гаврилов A.A. НИР «Исследование методов моделирования, анализа и синтеза многодиапазонных антенных решеток с совмещенными апертурами// М: МИРЭА, 2010 г., 40 с.

14. НИР «Спасение» / Гаврилов A.A., Лопатко O.E., Воличенко А.Г. и др. // М: ОАО «НИИ КП», 2012 г., 154 с.

15. НИОКР «Капелла» / Гаврилов A.A., Тюбалин В.В. и др.// М: ОАО «НИИКП», 2011 г., 230 с.

Подписано в печать 15.10.2013 Формат 60x84/16 Усл. печ. л.-1,5 Тираж 100 экз. Заказ_

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ РАДИОТЕХНИКИ ЭЛЕКТРОНИКИ И АВТОМАТИКИ

На правах рукописи УДК 621.396.677.3

04201365449

Гаврилов Алексей Александрович

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНИЧЕСКИХ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ ПРИ СОЗДАНИИ МНОГОЧАСТОТНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ АКТИВНЫХ ФАЗИРОВАННЫХ АНТЕННЫХ РЕШЕТОК

Специальность 05.02.22 - Организация производства (в области радиоэлектроники)

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук

Научный руководитель д.т.н. Замуруев С.Н.

Москва-2013

ОГЛАВЛЕНИЕ

Оглавление.......................................................................................................................2

Введение...........................................................................................................................4

1 Обзор современных подходов и технологических решений для построения

излучающих элементов активных фазированных антенных решеток..............10

1.1 Обзор технологий построения излучающих элементов активных фазированных антенных решеток.........................................................................10

1.2 Обзор методов и средств измерения радиотехнических характеристик антенн и микроволновых устройств......................................................................17

1.3 Обзор систем автоматизированного проектирования и их основных математических методов моделирования.............................................................19

1.4 Выводы.....................................................................................................................21

2 Исследование процесса проектирования излучающего элемента для активной фазированной антенной решетки с цифровым диаграммообразованием.........................................................................................23

2.1 Задача декомпозиции при моделировании излучающей системы многодиапазонной фазированной антенной решетки.........................................26

2.2 Синтез амплитудно-фазового распределения по желаемой диаграмме направленности.......................................................................................................36

2.3 Исследование и разработка излучателей для апертуры активной фазирвоанной антенной решетки Х-диапазона в программных средах математического моделирования методами конечных элементов....................42

2.4 Модернизация излучающего элемента для создания интегрированного приемо-передающего модуля................................................................................52

2.5 Выводы.....................................................................................................................59

3 Исследование конструкторско-технологических решений для создания излучателей активных элементов антенных решеток различных диапазонов частот...................................................................................................61

3.1 Исследование процесса построения апертуры фазированной антенной решетки Ь-диапазона со спадающим к краям амплитудно-фазовым распределением.......................................................................................................61

3.2 Исследование путей технологической реализации совмещенных излучающих элементов для антенных решеток с круговой поляризацией......66

3.3 Техническое решение для построения трехрежимной фазированной антенной решетки для навигационной аппаратуры потребителя......................79

3.4 Исследование характеристик много диапазонного излучателя круговой поляризации на основе вложенных спиралей......................................................81

3.5 Выводы.....................................................................................................................90

4 Организация производства приемо-передающих элементов активных

фазированных антенных решеток.........................................................................91

4.1 Организация рабочего места для тестирования активной части приемопередающих модулей..............................................................................................95

4.2 Рекомендации к контролю радиотехнических характеристик после воздействия климатических факторов и физических воздействий...................98

4.3 Организация рабочего места для проведения предварительных заводских

и приемо-сдаточных испытаний............................................................................98

4.4 Технология производства и сборки активных антенных элементов для навигационной аппаратуры потребителя...........................................................100

4.5 Рекомендации по проведению тестирования активных модулей навигационной аппаратуры на производстве.....................................................104

4.6 Выводы...................................................................................................................105

Заключение и результаты диссертационной работы...............................................107

Список сокращений и условных обозначений.........................................................110

Список литературы.....................................................................................................112

Благодарности..............................................................................................................119

Приложение А Копии актов о внедрении.................................................................120

Приложение Б Копии патентов и международных заявок.....................................129

ВВЕДЕНИЕ

Современные радиоэлектронные средства (РЭС) не обходятся без антенн и антенных систем, сопряженных с активными устройствами и высокочастотными трактами. РЭС, такие как радиолокационные, радионавигационные и телеметрические работают, как правило, в двух и более частотных диапазонах, совмещающих несколько литер в рамках выделенного диапазона частот или несколько разнесенных частотных диапазонов. Создание и внедрение в серийное производство таких систем в условиях сжатых сроков на разработку и подготовку их серийного производства, унификации базовых активных модулей, минимизации затрат времени и ресурсов на вычислительные и испытательные мощности, требует необходимости применения комплексных подходов к процессу разработки и испытаний с созданием методик, учитывающих последние достижения в области САПР и контрольно-измерительной аппаратуры.

Работы по созданию многодиапазонных антенных систем, в том числе активных фазированных антенных решеток (АФАР), и систем навигации и телеметрии ведутся во многих организациях, занимающихся созданием РЭС. Вопросами построения многодиапазонных PJ1C с АФАР и направленных зеркальных антенн для передачи информации занимаются крупные концерны такие как ОАО «Алмаз-Аантей», ОАО «АФК-система», ОАО «Моринформсистема», «Thaies», «EADS-Astrium», JSC «Raytheon», JSC «Northrop Grumman» и др. Работы в области создания многодиапазонных антенных систем и ФАР для спутниковой навигационной аппаратуры потребителя (НАП) ведутся в ОАО «НИИ КП», ОАО «КБ «Компас»», ОАО «КБ «Навис», «Topcon», «Javad GNSS» и др.

Построение активных фазированных антенных решеток (АФАР) по модульному принципу вынуждает обращать внимание на такие сложности как: выбор сетки размещения элементов АФАР в условиях жестких конструктивных ограничений, способы интеграции активной и пассивной части в приемо-передающих модулях (ППМ), подбор наименее затратных технологий производства позволяющих реализовывать высокую идентичность радиотехнических характеристик при серийном производстве. Серийное производство радиотехнических устройств, в особенности СВЧ требует контроля на стадии производства ее функциональных узлов, а зачастую и настройки. При этом, процесс настройки может занимать множество времени у оператора без наличия априорных данных, вычисляемых по данным измерений. Практика создания антенных модулей в ОАО «ЛЭМЗ», ОАО «РТИ им. Минца», ОАО «НИИ КП» и др. показывают, что тестирование таких устройств требует существенных временных затрат и требовать высокую квалификацию рабочего персонала. При этом, на предприятиях применяется современная аппаратура измерений с высоким потенциалом по интеграции в процесс производства с полной автоматизацией контрольных испытаний.

Решение задач в области создания элементной базы многофункиональных и многодиапазонных АФАР затрагивает вопросы научного поиска технических решений,

моделирование, технологии, метрологические решения, методы контроля характеристик и учета изделий, охрану интеллектуальной собственности. В процессе разработки может быть задействовано множество субподрядных организаций, выполняющих разработку и изготовление функциональных блоков. С другой стороны - сама задача может быть разбита на составляющие ведомые различными структурными подразделениями, выполняющими разработку параллельно. В таких условиях необходимо искать способы снижения затрат на транспортировку и изготовление опытных образцов, а также пути сокращения сроков, необходимых для проведения анализа полученных результатов. Кроме того, сам процесс проектирования и разработки новых антенных апертур из модулей ППМ сопряжен с выбором не только технологических решений, но и подходов к моделированию и получению необходимых радиотехнических характеристик.

Известно, что совместить нескольких частотных диапазонов (групп частотных литер) можно двумя основными способами: совмещением разночастотных излучателей в одной апертуре или перекрытием желаемых частот за счет рабочей полосы излучателя. Совмещение излучателей различных диапазонов частот в единой апертуре приводит к взаимодействию между ними, что вызывает искажения характеристик направленности, импеданса и поляризационных свойств. А перекрытие желаемых рабочих частот за счет расширения полосы рабочих частот излучателя сопряжено с задачами разделения частотного спектра (мультиплексирования) и зависимостью характеристик направленности от рабочей частоты.

В современных сканирующих активных ФАР (АФАР) РЛС обязательным требованием является реализация широкоугольного сканирования (обеспечение условий не возникновения дифракционных лепестков в рабочей полосе до 10%) и программное формирование (цифровой синтез) диаграмм направленности (ДН), а также отладка сопрягаемых с излучателями приемопередающих модулей требуют дополнительно оценивать межэлементную развязку по полю и трактам, а также проводить численную оценку (комплексное моделирование) изменения коэффициента отражения от излучателей в режиме сканирования и определять предельно допустимый угол отклонения луча. Известно, что близкое размещение излучателей в условиях сканирования приводит к нежелательному взаимодействию между ними, что вызывает искажения характеристик направленности, импеданса и поляризационных свойств.

При разработке современных многолитерных, короткоимпульсных РЛС с ППРЧ в зависимости от поставленного технического задания возникает ряд задач, требующих решения на этапе проектирования. Рассмотрение геометрии размещения элементов необходимо выполнять с учетом габаритных показателей ППМ.

На сегодняшний день наиболее точное моделирование с учетом элементов конструкции удобно проводить в современных пакетах программного обеспечения, использующих конечно-разностные методы. При разработке широкополосных импульсных АФАР наиболее удобным оказывается метод конечных разностей во временной области, позволяющий решать задачу во временной области. Известно, что конечно - разностные методы при больших размерах

№ ,

вычислительных областей требуют больших вычислительных ресурсов, а также повышает временные затраты на моделирование характеристик направленности с учетом взаимного влияния элементов.

Для создания специальных форм ДН необходимо также решать задачу синтеза амплитудно-фазовых коэффициентов для дальнейшего построения схем деления мощности, оптимизации сетки размещения излучателей или программирования управления лучом. Специальные формы ДН - разностная или в виде функции косеканс широко применяются в бортовых и наземных PJIC.

В последнее время в АФАР стараются объединить приемо-передающий модуль (ППМ) первичной обработки сигнала с излучателем в единой конструкции. Габариты ППМ и желаемый максимальный угол отклонения луча накладывают ограничение на конфигурацию сетки размещения (шаг) излучателей и необходимо искать пути повышения развязки и допустимого угла отклонения луча без изменения конструкции (компоновки модулей). Это также затрагивает задачи увеличения предельного отклонения луча модернизируемых ФАР. Попытка ухода от применения циркуляторов на выходах усилительных каскадов в ППМ требует оценки коэффициента отражения при отклонении луча на заданные углы по ТЗ. В литературе не выявлено работ, касающихся способов повышения развязки по полю между излучателями в составе ФАР, за исключением работы Прилуцкого A.A. (докт. дисс.) а также методов оценки зависимости коэффициента отражения от угла отклонения луча.

Таким образом, актуальность настоящей работы обусловлена необходимостью разработки типовых базовых элементов многодиапазонных антенных систем, обладающими повышенными эксплуатационными характеристиками, и создания программно-аппаратных средств их моделирования и диагностики на этапах проектирования и серийного производства на основе новых теоретических походов. В настоящей работе это рассмотрено на примере организации процесса создания многочастотной модульной радиолокационной АФАР и двухдиапазонной ФАР помехозащищенной НАП.

Целью диссертационной работы является совершенствование конструкторско-технологических методов проектирования и создания базового излучающего многочастотного элемента для АФАР РЭС.

Для достижения поставленной цели решаются следующие задачи:

- анализ существующих методов разработки многодиапазонных антенных решеток и их элементов, автоматизированных программных средств и систем, технологий изготовления элементов ФАР и автоматизированных средств их контроля;

- анализ существующих конструктивных подходов при построении многодиапазонных элементов ФАР, формулировка и анализ технических особенностей и недостатков;

- разработки базовой конструкции, технологического процесса изготовления и методологии автоматизированного контроля параметров элементов многодиапазонных антенных систем;

- разработка эффективной методики декомпозиции задачи с применением гибридных методов полунатурного моделирования, позволяющей проводить оценку предельных характеристик ФАР и осуществлять отладку и контроль параметров на стадии производства;

- апробация предлагаемых методик на примере организационно-технических решений при создании:

а) излучающей апертуры радиолокатора с АФАР Х-диапазона и ФАР ¿-диапазона с полосой рабочих частот 10.5% и широкоугольным сканированием;

б) малогабаритной двухдиапазонной апертуры ФАР из четырех элементов, обеспечивающей три режима формирования ДН для приема сигналов навигационных систем на основе имеющейся технологии производства микрополосковых антенн;

Объектами исследования являются технология производства и методы контроля параметров на стадии разработки, отладки и производства базовых элементов ФАР.

Предметом исследования являются конструкции, технологии и программные средства, измерительная аппаратура, применяемые для проектирования и производства элементов многодиапазонных АФАР.

Методы исследований

В процессе выполнения работы применялись: метод конечных разностей во временной области (КРВО); аппарат сшивания 5-матриц; формулы приближенного расчета характеристик направленности; итерационный метод оптимизации; метод решения системы уравнений Максвелла с помощью векторного потенциала; методы измерения электрических характеристик антенн, активных и пассивных многополюсников, параллельный метод проектирования.

Научная новизна работы заключается в следующем:

Предложена методика моделирования апертур АФАР с одновременным использованием двух математических методов: метода конечных разностей во временной области и аппарата сшивания ^-матриц многополюсников, позволяющей значительно уменьшить системные требования к программно-аппаратным средствам моделирования при параметрической оптимизации антенн и перейти к интерактивному полунатурному моделированию.

Предложен способ повышения развязки между излучателями в составе ФАР и увеличения допустимого отклонения луча за счет использования пассивного переизлучателя новой конструкции.

Предложен технологический процесс производства функциональных элементов НАП с квадратурным возбуждением для применения в условиях, позволяющий сохранить поляризационные свойства в совмещенных многочастотных ФАР.

Основные результаты, выносимые на защиту:

1. Методика гибридного моделирования с применением методов конечных разностей во временной области и аппарата сшивания 5-матриц многополюсников, позволяющие снизить требования к вычислительным ресурсам в несколько раз, уменьшить время и улучшить качество процесса испытаний при разработке и отладке элементов АФАР.

2. Конструкция базового элемента ФАР с пассивным переизлучателем, позволяющего повысить развязку между излучателями в составе ФАР и увеличить допустимый угол отклонения луча.

3. Метод и специализированное ПО отладки и серийных испытаний автоматизированных контрольно-измерительных средств для ФАР, что позво�