В МФТИ рассчитали влияние перегрузок на работу космических и авиационных антенн
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.
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.
Telegram 
Дзен 
VK Анализ более 150 тысяч древних звезд Млечного Пути показал, что возраст космоса, судя по всему, близок к 13,8 миллиарда лет. Авторы нового исследования заключили, что сценарии, в которых Вселенную приходится делать заметно «моложе» ради решения хаббловского кризиса, плохо согласуются с наблюдениями. Это важно, поскольку возраст старейших светил — один из немногих независимых способов проверить космологические модели не по данным ранней Вселенной, а по объектам нашей собственной Галактики.
Мы много знаем о том, как цивилизации до нас строили дома и дороги, но с объектами материальной культуры дела обстоят сложнее. Ремесленные техники часто хранились в строгом секрете и могли быть случайно утрачены при неудачном стечении обстоятельств. Так случилось с ювелирной техникой цзинь чжэ сы.
Японские исследователи выловили у берегов Окинавы пластиковую бутылку с узким горлышком, внутри которой сидел большой живой краб. В итоге ученые смогли найти ответы на несколько возникших в связи с этой находкой вопросов: как краб попал в бутылку, сколько там находился и как ему удалось выжить?
Ученые Южного федерального университета исследовали новую светочувствительную молекулу и обнаружили, что она ведет себя совсем не так, как ожидалось. Благодаря необычным свойствам она может стать основой для создания умных материалов, сенсоров и лекарств, которые будут активироваться светом именно там, где нужно, например, для борьбы с опасными бактериями.
Анализ более 150 тысяч древних звезд Млечного Пути показал, что возраст космоса, судя по всему, близок к 13,8 миллиарда лет. Авторы нового исследования заключили, что сценарии, в которых Вселенную приходится делать заметно «моложе» ради решения хаббловского кризиса, плохо согласуются с наблюдениями. Это важно, поскольку возраст старейших светил — один из немногих независимых способов проверить космологические модели не по данным ранней Вселенной, а по объектам нашей собственной Галактики.
В вакууме космоса два металлических предмета, прижатые друг к другу, могут спонтанно свариться без какого-либо нагрева. Из-за отсутствия кислорода на поверхностях деталей разрушается защитный слой, в результате чего свободные электроны начинают мгновенно перемещаться между ними и соединяют два элемента в один монолит.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно