Фазированные антенные решетки (ФАР) являются одним из наиболее перспективных типов антенн. Такая система удовлетворяет следующим параметрам [1-5]:
• решетка из N элементов позволяет увеличить приблизительно в N раз коэффициент направленного действия (КНД), что дает значительное усиление антенны по сравнению с одиночным излучателем;
• поднятие электрической прочности антенны;
• увеличение уровня излучаемой или принимаемой мощности за счет размещения в каналах решетки независимых малошумящих усилителей (МШУ) и усилителей высокочастотной энергии;
• создание узкого луча для повышения точности определения угловых координат источника излучения;
• возможность реализации электрического сканирования;
• регулирование амплитудно-фазовым распределением.
За счет этих параметров ФАР имеет большое распространение в радиолокации, радиоастрономии, военной и космической технике.
Данные параметры были определяющими для выбора фазированной антенной системы для поставленной задачи в этой работе, которая заключается в разработке конструкции АР с электронным сканированием для беспилотного летательного устройства (БПЛА) в диапазоне частот от 1,5 до 6 ГГц.
Для реализации поставленной задачи необходимо выбрать антенну излучающего элемента АР, рассчитать конструкцию и параметры делителя мощности на 4 и 7 каналов [2, 5].
Наиболее подходящим вариантом конструкции сверхширокополосной (СВШ) антенны является антенна Вивальди, которая позволяет обеспечить достижение приемлемой импульсной характеристики при относительно небольших размерах и обеспечить требуемые параметры диаграммы направленности (ДН) [6].
Наибольшее распространение получили плоские АР, в которых антенны Вивальди расположены параллельными рядами. На рис. 1 показан фрагмент такой решетки, состоящей из девяти элементов, площадь которого равна S, с видом со стороны торцов элементов, т. е. со стороны излучения (приема) с указанием соответствующих расстояний между «строками» и «столбцами» элементов. Как видно из рис. 1, элементы АР расположены в узлах прямоугольной сетки.