• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
2 мая
ФизТех
265

В МФТИ рассчитали влияние перегрузок на работу космических и авиационных антенн

4.3

Ученые из МФТИ совместно со студентами из МГТУ имени Н. Э. Баумана с помощью новаторской методики рассчитали, как перегрузки, которые возникают при движении платформы-носителя, влияют на работу размещенных на ней фазированных антенных решеток. Предложенная методика поможет улучшить качество сигнала, снизит стоимость изготовления фазированных антенных решеток и продлит срок их эксплуатации.

Самолет
В МФТИ рассчитали влияние перегрузок на работу авиационных антенн / © Chris Leipelt, unsplash.com

Полученные в ходе научной работы результаты позволили сформулировать требования к материалу, из которого эти изделия изготавливаются, а также к способам их установки и креплению на носители. Соблюдение предложенных рекомендаций даст возможность сократить влияние перегрузок на 60–70 процентов, что, соответственно, увеличит сроки эксплуатации техники.
Фазированные антенные решетки — это устройства, предназначенные для приема и передачи электромагнитных сигналов. Они состоят из однотипных излучающих элементов (антенн), расположенных в определенном порядке.

Особенность таких изделий — в том, что они дают возможность, не изменяя собственной геометрии, управлять направлением и мощностью излучаемых или принимаемых электромагнитных волн. Благодаря этому они могут обеспечивать связь одновременно во многих направлениях или отслеживать несколько быстродвижущихся объектов.

Сегодня фазированные антенные решетки используют в конструкциях радиотелескопов, радиолокационных станций, базовых станций сотовой связи, системах спутниковой связи и многих других устройствах. В том числе их устанавливают на различные мобильные платформы: автомобили, локомотивы, самолеты, беспилотники и космические аппараты.

Исследование московских ученых посвящено эффектам, которые возникают при работе фазированных антенных решеток на таких носителях. Специалисты проанализировали, как деформации, которым подвергаются эти системы при перегрузках, искажают диаграмму направленности антенны.

«Сначала мы использовали один программный пакет для моделирования изменений, которые происходят в системе, во время механических нагрузок. Грубо говоря, как решетка выгибается под воздействием сил, возникающих в процессе приложения ускорения. Затем с помощью другой программы рассмотрели, какие при этом происходят процессы с точки зрения электродинамики, то есть как изменяются характеристики диаграммы направленности антенны», — рассказал один из авторов научной работы, начальник отдела прикладных исследований и разработок перспективных решений сотовой связи НИЦ телекоммуникаций МФТИ Григорий Серегин.

Затем на основе полученных данных ученые разработали методику, которая помогает рассчитывать изменения рабочих параметров фазированной антенной решетки, в том числе снижение коэффициента усиления антенны. Также проанализирован процесс смещения рабочего диапазона частот антенной системы, что происходит из-за изменения геометрической конфигурации отдельных ее элементов.

Эти параметры, учтенные на этапе разработки, помогут осуществлять конструирование антенных систем без излишнего запаса по прочностным характеристикам, что приводит к переутяжелению конструкции. Технология особенно актуальна в отраслях, где вес имеет критическое значение, например в авиации и космонавтике.

В частности, моделирование по предложенной методике позволит найти эффективное решение для закрепления фазированных антенных решеток на космическом аппарате или в самолете таким образом, чтобы в моменты пиковых перегрузок сохранялись их функциональные свойства, но не страдала надежность конструкции.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Московский физико-технический институт (национальный исследовательский университет), известен также как Физтех — ведущий российский вуз по подготовке специалистов в области теоретической, экспериментальной и прикладной физики, математики, информатики, химии, биологии и смежных дисциплин. Расположен в городе Долгопрудном Московской области, отдельные корпуса и факультеты находятся в Жуковском и в Москве.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
Позавчера, 11:18
Полина Меньшова

При гипертонии пациентам рекомендуют аэробные тренировки, включающие в себя, например, ходьбу, бег, танцы, езду на велосипеде. Но такая физическая нагрузка положительно влияет на артериальное давление только в вечернее время, выяснили физиологи из Бразилии и США.

9 часов назад
Полина Меньшова

Британский учитель географии Грэм Сеньор работал в саду и случайно обнаружил в земле небольшой прямоугольный камень. Оказалось, что на артефакте высечен текст, написанный с помощью древнего кельтского алфавита огам.

Вчера, 17:46
Александр Березин

Миссия NS-25 стала первой после длительной приостановки полетов New Shepard — полностью многоразового суборбитального носителя и корабля. Джефф Безос, владелец Amazon, 24 года назад создавший компанию Blue Origin, некогда планировал, что этот носитель станет базой для серьезной выручки от космического туризма.

Позавчера, 11:18
Полина Меньшова

При гипертонии пациентам рекомендуют аэробные тренировки, включающие в себя, например, ходьбу, бег, танцы, езду на велосипеде. Но такая физическая нагрузка положительно влияет на артериальное давление только в вечернее время, выяснили физиологи из Бразилии и США.

Вчера, 17:46
Александр Березин

Миссия NS-25 стала первой после длительной приостановки полетов New Shepard — полностью многоразового суборбитального носителя и корабля. Джефф Безос, владелец Amazon, 24 года назад создавший компанию Blue Origin, некогда планировал, что этот носитель станет базой для серьезной выручки от космического туризма.

9 часов назад
Полина Меньшова

Британский учитель географии Грэм Сеньор работал в саду и случайно обнаружил в земле небольшой прямоугольный камень. Оказалось, что на артефакте высечен текст, написанный с помощью древнего кельтского алфавита огам.

24 апреля
Ольга Иванова

Ученые из Австралии и Канады пришли к выводу, что подавляющее большинство одиноких людей не вступает в романтические отношения из-за страха. С одной стороны ими руководят опасения, что их отвергнут, с другой — что они потеряют свою независимость.

15 мая
НИУ ВШЭ

Международный коллектив исследователей при участии ученых из Института когнитивных нейронаук НИУ ВШЭ изучил, как выбор иностранного языка влияет на когнитивные способности человека. Оказалось, что языки, непохожие на родной, стимулируют когнитивную функцию на начальном этапе их изучения, а близкие к родному имеют отложенный эффект и помогают мозгу эффективнее работать при более высоком уровне владения иностранным языком.

3 мая
Василий Парфенов

Ледяной покров Антарктики претерпевает значительные изменения на протяжении года, и его поведение хорошо изучено в общем. Но некоторые локальные аномалии объяснить не получается вот уже несколько десятилетий. Одна из них — полынья возвышения Мод, или полынья моря Уэдделла, которая появляется нерегулярно на одном и том же месте. Международная команда океанологов, наконец, смогла разгадать механизмы ее образования.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: