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 Ученые давно сделали вывод о том, что в поздней Античности монеты перестали представлять собой цену как валюта, однако не было понятно когда именно это произошло. Новое исследование погребения римского воина из бельгийского форта Оденбург показало, в какой момент монеты стали цениться просто весом металла в кошельке.
Долгое время считалось, что гигантские стрекозообразные, жившие 300 миллионов лет назад, стали такими из‑за высокого содержания кислорода. Тогда в атмосфере его было около 30% вместо сегодняшних 21%. Учёные полагали, что крупные насекомые задохнулись бы в нашей атмосфере. Но оказалось, что это не так.
Большой взрыв мог быть не началом Вселенной, а моментом рождения самой гравитации в привычном нам виде. Новая модель предлагает иную, квантовую форму гравитации, которая могла запустить инфляцию и избавить космологию от проблемы сингулярности, где законы физики перестают работать.
Шведские биологи отследили миграцию обыкновенного соловья с помощью миниатюрных датчиков-рюкзаков. Как оказалось, при пересечении Сахары и Аравийской пустыни птицы летят только по ночам и не ищут пищу. Соловьи преодолевают пустыню без дозаправки, полагаясь лишь на накопленный заранее жир.
Вода из другой звездной системы оказалась не похожа на земную: в составе третьего межзвездного объекта нашли рекордное содержание дейтерия — тяжелого изотопа водорода. Этот химический след указывает на необычные условия формирования системы, где возникла комета, и меняет представления о сценариях рождения далеких планетных систем.
На границе возможностей оптоволокна лазерный пучок самоорганизовывается в мощный, сфокусированный луч-иглу. Параметры этого излучения таковы, что позволяют в реальном времени без дополнительных ухищрений рассматривать клеточные процессы.
В последнее время пуски с российских северных космодромов осуществляют без предварительного уведомления, чего не было в прошлом. Вероятно, дело в недавно упомянутых главой «Роскосмоса» атаках на Плесецк во время пуска. Сегодняшний запуск обеспечил вывод на орбиту космических аппаратов военного назначения.
Четыре человека, летящие к Луне, столкнулись с целым рядом мелких неприятностей — от низкой температуры в начале работы до поломки мочевыводящей системы туалета на вторые сутки и необходимости взамен пользоваться пакетами. К счастью, пока самые крупные сложности удалось компенсировать. Но все они вместе могут сдвинуть ситуацию к решению, о котором Naked Science уже говорил в нашем видеоподкасте о миссии: не исключено, что при высадке астронавтов на Луне их корабль состыкуют со Starship не на окололунной, а уже на околоземной орбите.
Когда международная экспедиционная группа, исследующая море Уэдделла в Антарктиде на борту ледокола «Поларштерн», попыталась укрыться от шторма, ученые и экипаж судна удивились внезапному появлению острова, не обозначенного ни на одной морской карте.
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