Аннотация результатов, полученных в 2019 году
- Разработаны конструкции антенн Вивальди (три и более), интегрированных в конструкции носителя (обтекатели) в виде кругового цилиндра, образующие сверхширокополосные системы. Разработанные антенны имеют КСВН≤3 в сверхширокой полосе частот с коэффициентом перекрытия (отношение максимальной рабочей частоты к минимальной) до 10:1. Исследованы характеристики рассеяния ранее разработанной двухэлементной антенны Вивальди на цилиндрической поверхности. Полоса рабочих частот различных конструкций антенн по уровню КСВН≤2 находится в диапазонах 0.3-3 ГГц и 3,9-15,0 ГГц. В основной части рабочего диапазона частот антенны уровень её ЭПР не превышает минус 23 дБм2. - Разработаны антенны Вивальди комплексированные с вибраторными и щелевыми низкопрофильными сверхширокополосными антеннами ортогональной поляризации. Разработанные конструкции имеют независимую ортогональную поляризацию. По уровню КСВН≤2 разработанные антенны являются сверхширокополосными. - Разработаны конструкции излучателей антенных решеток широкоугольного сканирования на основе микрополосковых антенн, печатных дипольных антенн, антенн Вивальди и щелевых антенн, возбуждаемых печатными дипольными антеннами и антеннами Вивальди. - Разработанные излучатели работают в полосах частот диапазона 0,3 – 3,0 ГГц и обеспечивают широкоугольное сканирование, в том числе в секторе углов до ±60°. Наилучшие характеристики наблюдаются у печатных дипольных антенн линейной поляризации, которые обеспечивают сканирование в секторе углов до ±60° в сверхширокой полосе частот с коэффициентом перекрытия до 5:1 (по уровню КСВН≤3). Они обеспечивают низкий уровень кроссполяризационной развязки (до 20 и более дБ) при всех значениях углов сканирования. Сопоставимые характеристики получены и у излучателей на основе антенн Вивальди. В обоих случаях использование дополнительных согласующих элементов позволило улучшить характеристики излучения излучателей. Щелевые антенны также обеспечивают широкоугольное сканирование, но в меньшей полосе частот из-за резонансных явлений, которые не наблюдались ранее при использовании этих антенн как самостоятельных излучателей. - Разработаны перспективные низкопрофильные антенны с заданными характеристиками излучения и рассеяния следующих типов: сильно связанные диполи (Tightly Coupled Dipole Array - TCDA) выполненные в планарном исполнении и антенны Вивальди типа «заячьи уши» (bunny-ear). Низкопрофильные антенны ортогональной поляризации на базе сильно связанных дипольных антенн имеют КСВН≤3 в сверхширокой полосе частот с коэффициентом перекрытия до 4:1. Благодаря сильной связи между диполями разработанные антенны имеют низкий уровень кроссполяризационной развязки (до 30–40 дБ). Подобные уровень кроссполяризационной развязки наблюдаются и при переходе от плоского исполнения антенн к конформному исполнению (двухполяризационные низкопрофильные конформные антенны). - Разработана конструкция и электродинамическая модель покрытия в виде метаповерхности для использования в качестве частотно-избирательной поверхности зеркальных антенн, антенных решеток и подложки для низкопрофильных антенн. Разработанное покрытие работает в 3-см диапазоне с малым коэффициентом отражения в широкой и сверхширокой полосах частот. - Разработаны конструкции решетки Ван Атта с широкой диаграммой обратного рассеяния (до 60°) на основе широкополосной микрополосковой низкопрофильной антенны (рабочая полоса до 60%) и печатной дипольной антенны (рабочая полоса до 90%), а также двухполяризационный отражатель (рабочая полоса до 60%). - Впервые решена двумерная задача синтеза неоднородной анизотропной импедансной плоскости, переотражающей две одновременно падающих с различных направлений однородных плоских волн в двух произвольно заданных направлениях на ортогональных поляризациях. Импеданс реализован частой решеткой ортогональных полос, произвольно ориентированных на плоскости. Законы распределения компонент тензора импеданса, получены в явном виде. Впервые получены выражения для коэффициентов отражения для неоднородной импедансной плоскости, переотражающей нескольких падающих плоских волн, в произвольно заданное число направлений с требуемой поляризацией. Исследованы диаграммы рассеяния. Показано, что в случае чисто реактивного импеданса (реактанса) в отраженном поле, помимо заданных лучей, возникает еще система зеркально отраженных плоских волн на согласной поляризации. Получены аналитические соотношения для амплитуд этих волн. Показано, что значения амплитуд волн, отраженных в заданном и зеркальных направлениях, обусловлены соотношением между углами падения и углами отражения, а также видами поляризаций этих волн. Сформулированы ограничения на класс реализуемых диаграмм рассеяния. Справедливость полученных теоретических соотношений подтверждена результатами строгого решения задач анализа. Приведены численные результаты синтеза анизотропных структур, преобразующих падающие волны произвольных поляризаций в волны ортогональных поляризаций, отраженных в различных требуемых направлениях. - Решена задача синтеза анизотропной реактансной структуры, переотражающей систему падающих с различных направлений волн произвольных поляризации в отраженную в заданном направлении волну требуемой поляризации. Получены выражения для коэффициентов отражения такой неоднородной анизотропной реактансной структуры. В явном виде получены выражения для тензора анизотропного импеданса. Найден класс реализуемых с помощью реактансной структуры диаграмм рассеяния. Если необходимо получить результаты в более широком секторе углов или обеспечить кроме заданных контролируемых параметров φ_0,ΔΨ и Υ, то необходимо решать с задачу синтеза по заданной диаграмме рассеяния в данном секторе с привлечением методов оптимизации. В этом случае предложенные решения могут выступать в качестве первого приближения решения задачи. - Решена задача синтеза импедансного рефлектора S произвольной формы c контуром нормального сечения ρ(φ), имеющего заданное число M фокусов, по заданному направлению главного максимума диаграммы рассеяния. Получены формулы для коэффициентов отражения такой структуры. Закон распределения реактанса получен в приближении физической оптики в явном виде. Проведенные численные исследования показали высокую точность полученных аналитических соотношений для синтезированного реактанса - Решена задача рассеяния плоской волны на волноводной решетке Ван-Атта, расположенной на поверхности кругового идеально проводящего цилиндра. Задача сведена к решению интегрального уравнения относительно вектора напряженности электрического поля в раскрывах излучателей. Решение получено для одномодового режима работы волноводов в предположении, что взаимосвязь между апертурами излучателей осуществляется только через соединяющие тракты. Полученное выражение для диаграммы рассеяния, представленные через геометрические параметры конструкции, позволяет провести анализ рассеивающих свойств решетки в зависимости от размеров цилиндра, числа излучателей в решетке, размеров их апертур и длин соединяющих трактов. Проведенные численные исследования, на примере расчетов ДОР решеток на цилиндрах электрических размеров ka=10; ka=20; ka=30 и ka=40 показали возможность расширения углового сектора по уровню -3дБ практически до всей передней полусферы Ψ=184° (±92°). Расширение сектора углов ДОР сопровождается при этом снижением уровня ЭПР на 3 ÷11 дБ. - Решена задача синтеза реактансной плоскости по заданному направлению отражения волны при падении нескольких плоских волн с различных направлений. Закон распределения реактанса получен в явной форме. Получено выражение для коэффициента отражения. Проведена верификация найденных формул, показавшая их высокую точность практически во всем окружающем рассеиватель пространстве. - В результате проведенных исследований разработана конструкция сверхширокополосного печатного вибратора, размещенного в прямоугольном волноводе. На его основе предложена конструкция многомодовой волноводной решетки Van Atta, имеющей максимально широкую моностатическую диаграмму ЭПР ±45° в диапазоне частот 6-16 ГГц. Результаты численных экспериментов показали, что неравномерность ДР в рабочей полосе частот в секторе углов ±45° не превышает 3дБ. Необходимый уровень ЭПР можно обеспечить путем выбора числа пар волноводных излучателей в решетке или включением в линии связи двусторонних усилителей. Управление ЭПР можно осуществить путем включения в линии связи управляющих элементов например, фазовращателей. Таким образом, проведенные экспериментальные исследования макета широкополосной многомодовой волноводной решетки Ван-Атта показали хорошее совпадение с теоретическими расчетами. Разработанный макет широкополосной волноводной решётки Ван Атта обеспечил рабочую полосу частот 7,2-14,1 ГГц по критерию неравномерности ДР не более 5 дБ. Ширина ДОР в среднем в рассмотренной полосе частот составила ±45°, а на отдельных частотах – достигала ±69°. - Исследована обратная задача конструктивного синтеза конформной цилиндрической анизотропной метаповерхности, как подложки низкопрофильной фазированной антенной решетки (ФАР), по заданной поляризации излучения. Решена двумерная задача синтеза круговой цилиндрической метаповерхности (МП) для получения наперед заданного эллипса поляризации конформной ФАР, инвариантного относительно углов наблюдения поля. Рассмотрена низкопрофильная модель ФАР в виде круговой решетки лент с продольными токами. Показано, что коэффициент эллиптичности и угол наклона большой оси эллипса поляризации ФАР определяются в явном виде только импедансом МП. Исследованы зависимости реактансов МП от задаваемых параметров эллипса поляризации. Установлен класс реализуемых поляризаций ФАР в частном случае взаимных МП. Это две круговые поляризации и семейство эллиптических поляризаций с вертикальной или горизонтальной ориентацией большой оси эллипса. - Разработана модель цилиндрической анизотропной метаповерхности и пассивной линейной ФАР сильно связанных диполей (TCDA) для снижения ЭПР носителя. Метаповерхность и TCDA конформно располагались на круговом идеально проводящем цилиндре сверху тонкой подложки. Ячейки МП содержали проводящие элементы в форме «восьмерки» с углами наклона осей анизотропии ±45 град относительно оси цилиндра. В HFSS исследовано влияние 1-битного азимутального кодирования МП и пассивных режимов работы TCDA на снижение ЭПР на ко- и кросс-поляризациях в полосе от 9 до 18 ГГц. Показано, что нагрузки диполей (короткое замыкание, холостой ход, 50 Ом) или идеальное согласованные порты диполей влияют на частотные характеристики и диаграммы ЭПР на ко-поляризации, но слабо изменяют ЭПР на кросс-поляризации при облучении цилиндра плоской Е-волной. Наибольшее снижение ко-ЭПР на 4-6 дБ обеспечивают нагрузки R=50 Ом в полосе от 9.4 до 13.6 ГГц. В случае падающей Н-волны влияние нагрузок TCDA на ЭПР на ко- и кросс-поляризациях мало. Эффективность снижения моностатической ЭПР, углы глубокого гашения бистатической ЭПР на кросс-поляризации и влияние TCDA на ЭПР зависят от азимутального угла падения плоской волны. Ожидаемое снижение моностатической ЭПР на ко-поляризации составляет около 10 дБ в полосе от 8.8 до 17.7 ГГц (67 %) относительно ЭПР эталона. - Исследованы конструкции конформных цилиндрических тонкослойных непоглощающих цифровых 1-битных покрытий на основе метаповерхностей. Рассмотрено полноволновое моделирование конструкций азимутально кодированных цилиндрических цифровых анизотропных метапокрытий с размером модулей 24 мм и 40 мм при нормальном падении TM–волн. Топология элементарной ячейки модулей выполнена в виде восьмёрки. Показано, что переход от планарных цифровых МП к цилиндрическим изменяет и усложняет механизмы снижения и интерференционного гашения диаграмм рассеяния. Модули цилиндрической МП могут вносить разный вклад в формирование рассеянного поля в заданном направлении наблюдения. Полноволновое моделирование выполнено при расположении блестящей точки в центре модуля МП и на границе модулей. Впервые обнаружен эффект фазирования поля рассеяния на ко- и кросс-поляризациях, дано физическое толкование этого эффекта. Фазирование поля может проявляться в обратном и бистатических направлениях, когда блестящая точка на поверхности МП не попадает на границу противофазных модулей. Проанализированы границы зон Френеля и дана оценка их вклада в образование направлений гашения и фазирования. Впервые найдены в явном виде двухпозиционные углы гашения кросс-ЭПР в диаграммах рассеяния. Показано, что число углов гашения ЭПР уменьшается обратно пропорционально увеличению размера модуля МП. Приведены результаты симуляции в HFSS моно- и бистатических ЭПР конструкций азимутально кодированных конформных цифровых анизотропных метапокрытий (CDAMCs) с различным (сравнимым с длиной волны) азимутальным размером 1-битных модулей в диапазоне от 8 до 19 ГГц. Конструктивно модули CDAMCs состоят из трех, четырех или пяти наклонных мета-частиц в виде восьмёрок, расположенных на конформной тонкой экранированной подложке. Исследовано влияние азимутального кодирования модулей CDAMCs на снижение и гашение моно- и бистатических ЭПР на ко- и кросс-поляризациях. Дано физическое толкование эффектов снижения и гашения ЭПР за счет перевода энергии рассеянного поля на кросс-поляризацию и интерференции противофазных кросс-поляризованных парциальных полей. Впервые обнаружен и исследован «эффект маргаритки» (явление формирования многолепестковых диаграмм рассеяния) в бистатических диаграммах рассеяния на кросс-поляризации при облучении CDAMSs. Исследованы цилиндрические MП с малым (относительно длины волны) азимутальным размером модулей. Получены результаты симуляции в HFSS моно- и бистатических диаграмм рассеяния на ко- и кросс-поляризациях в диапазоне от 10 до 18 ГГц для различных моделей CDAMSs. Конструктивно каждый модуль CDAMSs выполнен из одной или двух наклонных мета-частиц в виде проводников в форме восьмёрок, расположенных на конформной тонкой экранированной подложке. Показано, что многолепестковые диаграммы рассеяния формируются метаповерхностью примерно с одинаковым уровнем соседних лепестков и с одинаковой шириной лепестков в переднем полупространстве. Максимальный уровень центральных лепестков в секторе углов |φ|≤70° спадает на 4-6 дБ к краям сектора. Впервые найдены в явном виде соотношения для числа и ширины интенсивных лепестков в диаграммах рассеяния CDAMSs. Показано, что число лепестков и их ширина слабо зависят от частоты на частотах свыше 12 ГГц. Число лепестков обратно пропорционально азимутальному размеру модулей CDAMS. Дано физическое толкование механизма «эффекта маргаритки». Он реализуется, во-первых, благодаря переводу энергии рассеянного поля на кросс-поляризацию и интерференции кросс-поляризованных противофазных парциальных полей модулей. Во вторых, цилиндрическая МП возбуждает вторичный кросс-поляризованный знакопеременный (по азимутальному углу) поверхностный ток. - Разработаны модели, конструкции и исследованы режимы активного гашения ЭПР стелс-объектов типа безкилевого большого беспилотного летательного аппарата (БПЛА) и надводного корабля (НК) с помощью конформных малозаметных ферритовых магнитных антенн (МА) дальней радиосвязи на высоких частотах (ВЧ) 2 – 30 МГц, интегрированных в бортовую интеллектуальную систему радиоэлектронной маскировки БПЛА и НК для загоризонтных РЛС. Впервые исследованы характеристики излучения конформной ферритовой рамочной магнитной антенны, установленной в палубной надстройке надводного корабля. Размеры корабля – длина 5240 см, ширина 660 см, высота над уровнем моря 1277 см. Центр МА располагался на высоте 327 см над уровнем моря в правом борту надстройки. Конструкция МА включает подложку Rogers Ultralam 2000 (tm) толщиной 1 cм, на которой размещена ферритовая квадратная рамка из 4 ферритовых сердечников. Каждый сердечник имеет длину 70 cм, сечение 3x6 cм и выполнен из трех слоев ферритовых материалов толщиной 1 cm (для повышения КПД антенны). Верхний и нижний слои выполнены из материала 200ВНП, центральный слой - из материала 2000НМ1. Подложка, ферритовая рамка и обтекатель расположены в желобковой нише шириной 90 мм, глубиной 50 мм в надстройке НК. Ниша антенны закрыта сверху радиопоглощающим обтекателем для снижения радиолокационной заметности НК для более высокочастотных радаров противника. Поле излучения МА моделируется в HFSS с учетом взаимодействия с корпусом НК и с учетом влияния подстилающей поверхности. Питание антенны осуществляется с помощью 4-х одновитковых обмоток с портами на многослойных ферритовых сердечниках рамки. Исследовано влияние фазового питания портов на направленные свойства и КПД антенны. Приведены диаграммы направленности в главных плоскостях и значения КПД системы МА-НК на частотах 10-30 МГц для различных режимов питания антенны. Даны рекомендации по выбору фазового питания портов МА для работы в стелс-режимах активного гашения ЭПР на различных поляризациях и в различных направлениях. Синфазное питание реализует более равномерное излучение поля вертикальной поляризации в горизонтальной плоскости с ростом частоты и дает наибольший ожидаемый КПД (до 45%). В вертикально-продольной плоскости неравномерность ДН также мала при синфазном питании. Излучение в зенит (с углами возвышения между 70° и 90°) на горизонтальной поляризации (в полосе 10-30 МГц) формируется при синус-косинусном и противофазном питании МА. - Разработана новая конструкция и изучены режимы питания малозаметной 4-портовой конформной ферритовой магнитной антенны с гетерогенным по длине ферритовым сердечником для активного гашения ЭПР большого ЛА в четырех направлениях: вдоль обоих крыльев, вдоль носа и вдоль хвоста самолета (в диапазоне частот 10-30 МГц). Впервые рассмотрена возможность активного гашения теневого излучения ЛА. Показано, что снижение ЭПР ЛА наблюдается в узком секторе азимутальных углов 3, в случае обратного гашения не менее 2,2 дБ, в случае гашения вдоль хвоста ЛА не менее 6,6 дБ, в случае гашения теневого лепестка 18,4дБ, в случае гашения вдоль носа самолета 13,72 дБ. - Разработаны электродинамические модели планарных двухполяризационных излучателей СНДИ толщиной около 5-6 мм с различным числом подложек (от 7-ми до 4-х), с различным поперечным сечением. Рассчитаны характеристики конечной антенной решетки из таких излучателей. Показано, что ожидаемая развязка по двум входам в полосе 6-18 ГГц не менее 10-13 дБ при углах сканирования до 30°. Величина КПД>90% в полосе 6-16 ГГц и падает до 25% в полосе 16-18 ГГц при сканировании на угол 23°. Без санирования КСВН излучателя одинаков по двум ортогональным входам и менее 2,6 в полосе 6…18 ГГц. При сканировании величина КСВН<3 в полосе 6…17,2 ГГц и не более 4,1 на верхней частоте 18 ГГц. - Показана возможность возбуждения поверхностных волн на второй и третьей гармониках поля при использовании DNG метаматериала в качестве покрытия цилиндра. Эффективную диэлектрическую проницаемость и проницаемость DNG материала рассчитывали с использованием процедуры гомогенизации. Были показаны и проанализированы диаграммы направленности на основной и второй гармониках для цилиндра с НН, который покрыт метаматериалом. Показано, что использование реального DNG материала позволяет повысить уровень поля на второй гармонике в затененной области цилиндра по сравнению с аналогичной структурой без материала DNG. Это связано с эффектом возбуждения поверхностной волны на границе металл-метаматериал. Проведены экспериментальные исследования металлического цилиндра с нелинейными нагрузками, покрытого метаматериалом. Частотные характеристики рассеянного поля для экспериментальной модели металлического цилиндра, нагруженного нелинейной структурой, покрытой ММ, экспериментально получены для разных радиусов цилиндра. Впервые показано, что для исследуемого «нелинейного» цилиндра в некоторых случаях уровень второй гармоники может быть только на 8 дБ ниже уровня рассеянного поля на основной частоте. За счет использования ММ в качестве покрытия цилиндрической нелинейной микрополосковой решетки достигнуты уровни кратных гармоник соизмеримые с уровнем основной гармоники в рассеянном от решетки поле. Выравнивание уровней происходит за счет снижения уровня основной гармоники. Подбор электрофизических и геометрических параметров цилиндра в совокупности с подбором типов нелинейного элемента позволяют повышать относительные уровни кратной спектральной составляющей в рассеянном поле. Показано, что цилиндрическая нелинейная микрополосковая решетка с покрытием из ММ может служить основой для создания нелинейных маркеров и меток в задачах обнаружения людей в условиях высокого уровня фонового излучения, в качестве пассивных нелинейных маркеров, для создания генераторов помех в системах радиопротиводействия. Также одним из возможных применений является снижение радиолокационной заметности в требуемом направлении.

Аннотация результатов, полученных в 2020 году
В результате проведенных исследований в 2020 году получены следующие научные результаты: 1.5.1 Решена задача конструктивного синтеза 2D неоднородных анизотропных импедансных поверхностей. В явном виде получены законы распределения реактанса импедансной структуры, реализованной системой ортогональных полос, с переменной и фиксированной ориентацией на плоскости, обеспечивающих заданные многолучевые характеристики излучения и рассеяния. Найдены ограничения на класс реализуемых многолепестковых диаграмм излучения и рассеяния, причем поляризация в каждом луче может быть различной заданной. Впервые получены формулы для коэффициентов отражения таких структур, в том числе произвольной формы больших электрических размеров. 1.5.2 Впервые решена трехмерная задача (3D) конструктивного синтеза неоднородной анизотропной импедансной плоскости, отражающей несколько одновременно падающих с различных направлений (и в разных плоскостях) однородных плоских волн в требуемое число заданных отраженных в разных плоскостях волн на требуемых поляризациях. Найдены ограничения на класс реализуемых многолучевых диаграмм рассеяния. Законы распределения импеданса в виде ортогональных полос неоднородного реактанса и их ориентация на поверхности получены в явном виде. Впервые получены формулы для коэффициентов отражения, дающие возможность решать задачи синтеза конформных антенн с заданными контурными диаграммами направленности для систем спутниковой связи. 1.5.3 Исследована возможность создания постановщика помех и имитатора целей на основе резонатора с вращающимся в его полости электромагнитным полем. Получены строгие выражения, описывающие электромагнитное поле во вращающейся сферической полости. Записанные выражения позволяют проанализировать зависимость параметров электромагнитного поля от частоты вращения полости. Показано явление расщепления собственной частоты резонатора, вызванное вращением, на 2N новых собственных частот, где N – порядок возбуждаемого в полости колебания. Изменение размеров и частоты вращения полости (коаксиальных полостей) позволит изменять количество и частоту новых собственных частот расщепления, обусловленных вращением. 1.5.4 Разработана конструкция подложки низкопрофильной ФАР с заданной поляризацией излучения в виде конформной круговой цилиндрической анизотропной метаповерхности, инвариантной к углам наблюдения и сканирования. Установлены зависимости реактансов взаимных МП в виде эллиптических цилиндров и лент от задаваемых параметров эллипса поляризации. Получены также ограничения на класс реализуемых поляризаций излученного ФАР электромагнитного поля. 1.5.5 Разработаны конструкции конформных магнитных антенн (МА) дальней радиосвязи для устройства интеллектуального управления ЭПР объектов (для загоризонтных РЛС). 1.5.6 Разработаны конструкции и изготовлен макет перспективных двухполяризационных излучателей TCDA плоских сверхширокополосных антенных решеток типа PUMA толщиной 5-6 мм, с числом подложек от 4-х до 7-ми, с различным поперечным сечением, для работы в диапазонах от 4 до 18 ГГц с КСВН<2,2 при сканировании до 45° в полосе 6-18 ГГц. 1.5.7 Разработаны, изготовлены и экспериментально исследованы макеты разработанных метаповерхностей и конструкций на их основе, размещенных на моделях конструктивных элементов объектов. Изготовлены четыре макета разработанных блоков тонких (3 мм) 2-битных плоских АЦМП и проведены измерения их характеристик рассеяния в полосе 7 – 17,5 ГГц, показавших снижение моностатической ЭПР (четырех макетов примерно одинаково), хорошо совпавшие с результатами расчетов и не менее 12,5 – 13,5 дБ для различных плоскостей поляризации облучения в полосе от 10,2 до 17,5 ГГц и выше (до 21 ГГц по расчетам). 1.5.8 Разработаны конструкции низкопрофильной линейной ФАР сильно связанных диполей (TCDA) на тонкой подложке с анизотропной метаповерхностью, а также устройства управления (на их основе) характеристиками излучения и рассеяния носителя в виде кругового металлического цилиндра. Переключение нагрузок TCDA (короткое замыкание, холостой ход, 50 Ом, идеальное согласование) обеспечило управление частотными характеристиками и диаграммами ЭПР на ко-поляризации на 10 дБ в полосе от 8.8 до 17.7 ГГц. 1.5.9 Разработаны конструкции низкопрофильных конформных малозаметных ферритовых магнитных антенн (МА) дальней радиосвязи на высоких частотах в качестве устройств управления ЭПР объектов для загоризонтных РЛС. Исследованы режимы активного гашения ЭПР стелс-объектов типа безкилевого большого БПЛА и надводного корабля (НК) (корвета) с помощью рамочных МА, интегрированных в бортовую систему интеллектуальной радиоэлектронной маскировки БПЛА и НК для загоризонтных РЛС. 1.5.10 Разработаны конструкции перспективных двухполяризационных сильносвязанных низкопрофильных дипольных излучателей (СНДИ) плоских сверхширокополосных модульных антенных решеток типа PUMA. Исследованы различные конструкции PUMA толщиной 5-6 мм с различным числом подложек (от 4-х до 7-ми), с различным поперечным сечением. Проведен численный анализ их характеристик для работы в различных диапазонах частот от 4 до 18 ГГц. Показано, что в полосе 6-18 ГГц модели СНДИ могут обеспечить КСВН по двум входам менее 2,1 без сканирования и менее 2,2 при сканировании в диагональной плоскости на угол 45°. Поляризационная развязка между входами синфазной решетки не менее 24 дБ и не менее 10-13 дБ при углах сканирования до 30°. 1.5.11 Разработана решетка PUMA, отличающаяся простотой конструкции, увеличенным периодом 12х12 мм и малой высотой 5,63 мм. Выбранный период позволяет учесть конструктивные особенности приемо-передающих модулей АФАР. Уровень КСВН<3 в полосе 4-12 ГГц достигнут без применения симметрирующих трансформаторов. Уровень кроссполяризации не менее 9-20 дБ при углах сканирования до 30°. Изготовлен и экспериментально исследован макет антенной решетки PUMA. 1.5.12 Разработана конструкция антенной решетки из излучателей PUMA дециметрового диапазона длин волн с коэффициентом перекрытия по частоте 1:4 c периодом 54х54 мм и малой высотой 25мм. Исследованы ее характеристики излучения и рассеяния. Изготовлены и экспериментально исследованы макеты антенной решетки PUMA и радиолокационного отражателя на её основе. 1.5.13 Разработаны цилиндрические нелинейные покрытия на основе метаматериала (ММ). Показана возможность возбуждения поверхностных волн на второй и третьей гармониках поля при использовании DNG-метаматериала в качестве покрытия цилиндра. 1.5.14 Разработан, изготовлен и экспериментально исследованы характеристики излучения и рассеяния макета нелинейной цилиндрической структуры (как конструктивного элемента объекта), покрытой ММ, проявляющим свойства DNG-метаматериала в X-диапазоне. Впервые показано, что для исследуемого нелинейного цилиндра с жестким ММ уровень второй гармоники в некоторых случаях может быть только на 8 дБ ниже уровня рассеянного поля на основной частоте. 1.5.15 Разработана и изготовлена конструкция макета сдвоенных антенн Вивальди, расположенных на поверхности круглой кольцевой цилиндрической поверхности. Поверхность с радиусом 25 мм выполнена из материала Rogers RO4003. Экспериментально показано, что разработанная антенна имеет следующие характеристики: рабочая полоса частот по уровню КСВН≤3 находится в диапазоне 0,6-1,8 ГГц; коэффициент усиления – от минус 12 до 0 дБ; уровень кроссовой поляризации – менее минус 30 дБ, что хорошо коррелируется с численными данными. 1.5.16 Разработана и изготовлена конструкция макета антенной решетки на основе широкополосной полосковой низкопрофильной антенны с емкостным питанием. Решетка является линейной и состоит из восьми антенн. За основу решетки была взята ранее разработанная антенна, состоящая из E- и U-полосков, дополнительного прямоугольного микрополоска и отражателя. Наибольшее превышение КСВН наблюдалось у крайних антенн, у всех остальных КСВН не превысил 1,3 в диапазоне 1,7–2,0 ГГц. Коэффициент усиления антенной решетки находится в диапазоне 14,4–15,0 дБ. 1.5.17 Разработана и изготовлена конструкция макета двухслойной частотно-избирательной поверхности с ячейкой 20 мм x 20 мм (размер конструкции макета – 180 мм x 180 мм (9 x 9 ячеек)). Частотно-избирательная поверхность состоит из двух идентичных слоёв, которые смещены друг относительно друга на половину ширины ячейки. Ячейка поверхности представляет собой квадратное металлическое кольцо, внутри которого находятся четыре квадратных металлических вставки. Металлические элементы поверхности выполнены на диэлектрической подложке Rogers RO4003 толщиной 0,203 мм. Её рабочая полоса частот разработанной поверхности по уровню коэффициента отражения менее минус 20 дБ находится в диапазоне 9,0-14,0 ГГц. 1.5.18 Разработана и изготовлена конструкция макета однослойной частотно-избирательной поверхности с ячейкой 18 мм x 18 мм (размер конструкции макета – 180 мм x 180 мм (10 x 10 ячеек)). Рабочая полоса частот поверхности по уровню коэффициента отражения менее минус 20 дБ находится в диапазоне 8,9–11,2 ГГц, а по уровню коэффициента отражения менее минус 10 дБ поверхность является сверхширокополосной и работает в диапазоне 6,8–14,2 ГГц. 1.5.19 Разработана и изготовлена конструкция макета однослойной частотно-избирательной поверхности с ячейкой 10 мм x 10 мм (размер конструкции макета – 180 мм x 180 мм (18 x 18 ячеек)). Ячейка поверхности представляет собой квадратное металлическое кольцо, а внутри него находятся квадратная металлическая вставка. Металлические элементы поверхности выполнены на диэлектрической подложке Rogers RO4003 толщиной 0,203 мм. Рабочая полоса частот поверхности по уровню коэффициента отражения менее минус 20 дБ находится в диапазоне 9,5–10,5 ГГц. 1.5.20 Разработан и изготовлен макет фрагмента печатной дипольной антенной решетки, состоящий из четырех линейно расположенных антенн. Фрагмент решетки рассчитан для работы в диапазоне 2,55–2,85 ГГц. Высота и ширина антенн составила менее 0,4 длины волны. Из-за малых размеров антенн коэффициент усиления решетки равен примерно 8 дБ. Мощность излучения – более 0,8 Вт при 1,0 Вт на входе. Рассчитанный и измеренный КСВН не превышает 2,5. 1.5.21 Предложена конструкция модернизированной сверхширокополосной антенны Вивальди, предназначенной для работы в составе фазированных антенных решеток систем связи, радиолокации, радиомониторинга. Излучатель выполнен на диэлектрической подложке из двухслойного материала Arlon AD300C толщиной 1,524 мм, высотой 275мм и шириной 75мм. На основе такого излучателя рассчитана конструкция плоской антенной решетки из 64х64 элементов с рабочей полосой частот 200 МГц - 2070 МГц. Коэффициент усиления плоской антенной решетки 64х64 из разработанных излучателей: от 20,1 до 41,5 дБи. Разработанная конструкция антенны Вивальди позволяет сократить количество СВЧ-материала, необходимого для производства излучателей антенной решетки, не менее чем на 29%. Предложенная антенна той же длины имеет на 30% более широкую полосу частот со смещением к нижней границе рабочей полосы частот, чем традиционная антенна. 1.5.22 Разработана конструкция малогабаритной двухполяризационной антенной решетки с планарной компоновкой типа PUMA из сильносвязанных низкопрофильных дипольных излучателей (СНДИ) Х-диапазона для использования на малых беспилотных летательных аппаратах (БПЛА). Показано, что в полосе частот 6,22 -11,24 ГГц КСВН входов не превышает 3. Коэффициент усиления антенной решетки - 3,1-9,0 дБ. Изготовлен 8ми элементный макет антенной решетки PUMA, размерами 21,2 мм х 21,2 мм. Проведены экспериментальные исследования направленных и рассеивающих свойств данного макета. Показано, что КСВН в полосе частот примерно 8,5- 13,3 ГГц менее 4. 1.5.23 Разработана электродинамическая модель решетки Ван Атта на основе 8-ми элементной антенной решетки типа PUMA. Приведены численные исследования характеристик рассеяния в сравнении с металлической пластиной такого же размера. ДОР решетки значительно расширяется в рабочем диапазоне частот. Изготовлен макет данной решетки. 1.5.24 Проведены экспериментальные исследования по управлению отраженным сигналом макета цифрового управления характеристиками излучения и рассеяния антенных решеток в одностороннем режиме. 1.5.25 Разработана конструкция 16 элементной сверхширокополосной линейной антенной решетки на основе описанной выше конструкции Вивальди с коэффициентом усиления в диапазоне частот от 0,2 до 2 ГГц составшем 1,7-17,3 дБ. Разработано диаграммообразующее устройство. 1.5.26 Разработана сверхширокополосная 16 канальная 8 разрядная схема управления диаграммой направленности в среде Ansys Electronics Circuit. Разработана цифровая схема управления диаграммообразующим устройством. Изготовлен макет блока цифрового управления диаграммообразующим устройством. Разработана электродинамическая модель диаграммообразующего устройства в Ansys Electronics 3D Layout. 1.5.27 Разработана программа для расчета кодов задержек и программирования контролера управления диаграммообразующим устройством. Проведены исследования данной модели с электродинамической моделью 16 элементной сверхширокополосной антенной решетки Вивальди.