Antenne réseau Conformal et la forme de l'objet est aligné antenne réseau, le réseau d'antennes à la forme surface porteuse « conforme » pour améliorer la capacité d'adaptation par rapport à l'antenne réseau plane a un grand avantage. Dans les systèmes de communication modernes sans fil, depuis le réseau d'antennes conforme par rapport à la surface de la plate-forme de l'aéronef porteur, des missiles et des satellites conformationnelle fonctionnement à haute vitesse, et ne détruisent pas la structure et la forme aérodynamique des caractéristiques du support, dans un champ de l'antenne axe de recherche, est une orientation importante pour le développement radar de réseau phasé dans le nouveau siècle. Dans lequel l'antenne-réseau conforme flexible (mis en évidence par la suite) est un plus avancé de la technologie d'antenne-réseau conforme, non seulement toute surface et conformationnelle, peut être dynamiquement ajusté et adapté par rapport au changement de forme en raison d'un pneumatique d'avion, et d'autres chaud et froid changement de forme causé par les vibrations et a une meilleure capacité d'adaptation. À l'heure actuelle la Chine, les États-Unis, le Japon mènent des recherches, la Chine a été développé en utilisant un réseau cylindrique de radar à balayage et antenne conformationnelle hélicoptère.
histoire du développement de la technologie d'antenne réseau conformationnelle
Tableau conformationnelle a effectivement commencé au début, dans les années 1930, quand vient de paraître le radar, les scientifiques ont commencé à matrice de cercle, la forme conique du réseau d'antennes et d'autres études spéciales, ils sont considérés comme tableau de base et conformationnelle percée. Après les années 1980, avec le déclenchement de la révolution de l'information, le développement rapide de la technologie de la microélectronique, l'émergence d'une série de nouveaux dispositifs, processus et jeter des bases solides pour l'utilisation de la matrice enrobant, partie pratique du tableau actuellement conformationnelle a commencé, un total de antenne à balayage a été appliqué à une variété de radar, comme terrestre, porteur, radar aéroporté de détection, les systèmes de guerre électronique, les systèmes de communication, l'utilisation de la technique de plus en plus étendue.
Antenne conformationnelle est entré dans la pratique
Caractéristiques conformationnelle multidisque antenne
antenne radar à balayage conventionnel utilisent généralement réseau linéaire ou un réseau plan, il a l'avantage qu'une structure relativement simple, la technologie de traitement facile, divers matures théoriques, et donc le coût, à faible coût, est largement utilisé dans le radar à balayage la forme de l'antenne. Cependant, l'antenne multiéléments plan a aussi ses propres quelques lacunes inhérentes, ce qui limite son développement.
plage de détection de radar détermine deux paramètres: la taille des pores et de puissance. Vous voulez améliorer la plage de détection du radar, il est nécessaire d'améliorer la SAR, mais l'espace limité sur le plan, un grand espace est difficile de trouver un réseau plan, de sorte que le tableau conformationnelle est apparu, un tableau conformationnelle et la plus grande caractéristique est la capacité de surface co-support en forme, de sorte qu'il peut efficacement augmenter l'antenne de radar à ouverture, une augmentation correspondante parce que la plage de détection du radar, peut également être réalisé région précédemment indétectable, l'arrière de l'aéronef, tel combat, la détection, la plage de détection est prolongé un autre avantage de la matrice enrobant, qui peut être balayage positif ou négatif multiéléments de longueur 60 pour limiter, voire étendu à 3/4 de la zone de boule hémisphérique, et de veiller à ce que pendant le processus de balayage et les performances de l'antenne radar ne diminue pas à une plus grande . En outre, puisque le corps n'a pas besoin de lutter contre l'installation du radar de l'avion, l'espace intérieur de la machine peut être utilisée pour installer d'autres équipements, carburant, augmentant ainsi les charges sur l'avion, de sorte que l'espace limité dans le corps peut être entièrement utilisé, l'antenne conformationnelle supplémentaires contribuent également augmenter la résistance structurelle de l'appareil, de réduire la taille et le poids.
Par rapport à l'antenne réseau plane, l'analyse et la synthèse antenne réseau conformationnelle est plus complexe. En général, un réseau conforme antenne complète et intégrée non seulement sa direction sur la figure, mais au stade initial de la conception doit tenir compte de la forme du réseau d'antennes conforme, la forme d'unité de réseau et de sa distribution. En outre, dans la conception devrait tenir compte de l'impact entre les transporteurs et les moyens de couplage mutuel conforme sur la fréquence de résonance du réseau et une unité de réseau et les propriétés de polarisation de la bande passante. Ainsi, la conception du système d'antenne réseau est conformationnelle un problème complexe, il est difficile d'avoir une solution stricte et précise à ce problème, une étude utilisant la méthode d'analyse numérique. À l'heure actuelle, les méthodes couramment utilisées sont la méthode d'analyse numérique des moments (MOM) équations intégré et de son algorithme rapide basé sur des équations différentielles de la méthode de domaine temporel de différences finies (FDTD) et méthode des éléments finis (FEM) et autres. Cependant, l'analyse de la méthode des moments d'antenne réseau conformationnelle est habituellement utilisé avec une plate-forme porteuse conformationnelle fonction de Green dans le système de coordonnées, cette méthode est en effet utile, mais très difficile pour l'analyse complexe de la plate-forme.
matrice de base cylindrique est un tableau conformationnelle
La recherche sur l'antenne conformationnelle
Chine de l'étude 7, le tableau des années 1980 conformationnelle du siècle dernier, a commencé à 90 ans des recherches sur les éléments d'antenne réseau conformal, et a terminé l'élaboration d'un prototype du nouveau siècle a commencé à développer conformationnelle progressive antenne réseau, Zhuhai en 2012 salon pour la première fois sur l'affichage public radar CS / RB1, du point de vue de l'image, il utilise une conception de matrice de conformationnelle cylindrique, avec des capacités de détection à 360 degrés, le travail dans la bande l, pour la défense aérienne inférieure, une livraison rapide et anti-feu combat, peut être utilisé pour détecter et localiser des mortiers ennemis sa position de lancement, le blocage et les armes contre-attaque alarme incendie et le suivi du système radar peut également être utilisé pour propres mortiers de tir de un correct, artificiel peut transporter, peut être adapté à tous les types de transport, hélicoptère exigences de largages, mobiles, fonctionnent, et facile à déployer pour la livraison rapide, effectuer des missions de différents types de cibles à basse altitude dans le système de défense aérienne au sol. CS radar apparaît / RB1 indique que la Chine conformationnelle de la technologie radar progressive de gamme est passé du laboratoire aux troupes et aux marchés internationaux.
La Chine a développé le cylindrique CS / RB1 Array Radar Phased
premier développement réussi de l'hélicoptère antenne conformationnelle de la Chine
Récemment, la China Aviation Industry Corporation a développé indépendamment le premier hélicoptère antenne conformationnelle par les résultats des tests de diagnostic de performance électrique montrent que l'enrobant antenne les résultats des tests de performances électriques conformes aux attentes, marquant le premier hélicoptère antenne commune a développé avec succès du pays, dans l'hélicoptère domestique modèle à atteindre les applications installées.
haut expert radar de la Chine Ben de Fellow de TV siège passager, a révélé 14 développe une technologie de science-fiction - Airborne radar de tableau conformationnelle, appelé familièrement « peau intelligente ».
États-Unis et en Europe pour étudier l'antenne conformationnelle
En Europe et dans d'autres pays développés ont reconnu depuis longtemps les avantages de l'antenne-réseau conforme, mais il antenne réseau conformationnelle est seulement l'application des salves d'une surface de conformation destiné à une forme prédéterminée, telle que cylindrique ou hémisphérique, adapter passivement forme vectorielle, en plus utilisés dans le sol et l'antenne radar de bord. Alors que sur l'avion, l'utilisation de l'environnement complexe, l'application du tableau face à des problèmes techniques conformationnelle plus.
US Air Force « avions capteur » test pneumatique de l'aile réalisée
Naval Air Command en 1960 a commencé des études pour conformationnelle progressivement antenne réseau sur l'avion et de la peau de missiles, en 1973, les Etats-Unis a développé une annulaire sphérique progressive antennes réseau et progressivement antennes réseau.
- US Navy tableaux enrobants cylindrique peuvent être mises en uvre pour détecter 360 °
Selon les informations: Marine terminal de communication à bord des navires système d'engagement de coopération sur l'utilisation de conformationnelle cylindrique progressivement antenne réseau, qui consiste en 96 colonnes de composition d'alimentation, les éléments de matrice 10 sont assignées par le réseau d'alimentation d'antenne microruban sur chaque rangée lié à l'ex-Union soviétique avait développé avec succès un radar antenne multiéléments conformationnelle cylindrique utile contrôle de la circulation aérienne, la plage de détection maximale allant jusqu'à 400 kilomètres, peut obtenir une détection à 360 degrés, jusqu'à 100 objectif de lots de maître, les États-Unis ont achevé l'adoption développement d'un conformationnelle de commande de lumière à large en forme progressive antenne réseau.
En 2004, l'US Air Force et Raytheon ont commencé l'étude de la mince bande X radar à balayage, et son utilisation est l'antenne conformationnelle, les EADS Europe développe également un test pour la surface à deux dimensions il utilisé à balayage électronique antenne UAV . Ce mécanisme ne nécessite pas de réseau d'antennes, le réseau d'antenne positionné surface incurvée du corps, mais devient une partie de la structure du corps. Pour envoyer et recevoir non seulement des ondes électromagnétiques, le vent et la pluie, et aussi être en mesure de résister à l'impact des objets étrangers. Taille et poids réduits, améliorer la fiabilité du système.
L'Air Force a prend également en charge une pluralité de projet d'antenne réseau conformationnelle, par exemple, dans le projet « réseau en bande X structure intégrée » (sixa), le Boeing 707 voilure de l'aéronef 64 comporte une unité d'antenne conforme installés salves, longue environ 6M, le projet « plan du capteur de bande basse structure d'antenne conforme » (S-CLAS), le bord d'attaque d'une aile d'aéronef dans le réseau en phase active est monté, pour réaliser un système d'essai de radar à réseau conformationnelle par adaptativement affecter les moyens de traitement, peut surmonter la gigue de l'aile et du fuselage apporte.
Deux projets de recherche juste au-dessus de l'aile à la flexion et à la flexion compensation de la performance du tableau d'impact, la machine de la taille du projet le plus proche modèle est appliqué sur le « capteur d'avion » Air Force (SensorCraft) fabriqué spécialement pour les 3 ~ 6 m fréquence conformationnelle actif antenne de radar à balayage électronique, et l'intégrer dans l'aile d'essai en soufflerie; 0.37m2 également été faites conformationnelle antenne radar réseau phasé actif en bande X.
La recherche sur l'antenne conformationnelle du Japon
technologies de l'information et de la technologie japonaise microélectronique a été un chef de file mondial, l'accumulation de ces technologies constituent une base solide pour l'étude de la technologie d'antenne réseau conformationnelle. ancienne Division de la recherche de la défense du Japon (maintenant intégré au Bureau du Ministère de l'équipement de la Défense) Institut équipement électronique en 2013 a annoncé qu'il dirige le développement d'antenne réseau conformationnelle flexible a une grande percée en termes de pratique, résolu la plupart des problèmes d'antenne visages conformal tableau.
Japonais ce projet est de développer des objectifs pour le futur équipements aéronautiques, les machines pour substituer à l'antenne du radar, pour atteindre ses trois principal atteint une technologie d'antenne réseau conformationnelle souple: l'antenne peut être plié à un angle quelconque; une antenne selon le capteur de flexion peut détecter l'état de courbure, des ondes de correction de phase automatique, par comparaison avec l'effet de gain de l'antenne dans l'état plat à l'état plié, afin de vérifier la faisabilité technique de correction automatique de l'onde électromagnétique.
Antenne flexible peut être réalisé à tout angle de courbure
Développé au Japon cette antenne attachée au capteur, permet de détecter la courbure des éléments d'antenne courbés est obtenue en calculant les coordonnées du rayon de courbure respectif, et ajuste automatiquement la phase de chaque élément, le faisceau électromagnétique est formé dans une direction spécifiée. Défense Technology Division dans une chambre anéchoïque pour réaliser l'état de flexion du réseau d'antennes conforme à gain flexible est vérifiée, vérifie que un faisceau d'ondes électromagnétiques dans une direction spécifiée, afin de prouver l'antenne-réseau conforme souple une correction d'onde électromagnétique est efficace.
antenne réseau souple enrobant instance dans l'essai en chambre anéchoïque, afin de vérifier la faisabilité technique de correction automatique de l'onde électromagnétique
L'objectif conformationnelle de recherche technologique d'antenne réseau souple au Japon, est maintenant pour la conception d'avions si vous avez besoin antenne de grand diamètre, il est nécessaire que le diamètre de la tête est grande, la technologie d'antenne flexible et les antennes peuvent être installés à l'extérieur de l'avion, et la machine la surface du corps profil correspond substitués par unité d'antenne radar est protégé contre la chaleur et de la gestion des problèmes de compatibilité électromagnétique. Antenne réseau conformationnelle peut être souple pour s'adapter à toute forme courbe, qui est la configuration du réseau d'antenne souple et conforme au poids mince, faible, a une bonne capacité d'adaptation monté. Ainsi, par rapport à une antenne conforme à une forme fixe, une antenne conforme flexible de sorte que l'antenne n'a pas besoin d'adapter à la forme spécialement conçu des aéronefs, et l'avion aérodynamique et capable d'adapter à la dilatation thermique et la contraction du changement de forme.
Les résultats des essais d'antenne souple (Note: état plan bleu rouge n'a pas été corrigée onde électromagnétique vert correction d'ondes électromagnétiques)
Nouvelles tendances flexibles conformationnelle réseau d'antennes
La technologie d'antenne réseau conformationnelle flexible, si développé, a une très large gamme d'applications militaires, il va aussi changer le concept traditionnel de la conception des avions pour améliorer la capacité de détection du système de combat d'une grande utilité, en particulier dans le développement rapide de l'équipement de l'aviation furtivité d'aujourd'hui, une importance plus pratique .
Tout d'abord, une antenne-réseau conforme flexible peut être monté sur des surfaces de différents équipements aéronautiques des courbures, Équipement d'aviation peut être conçu pour être la forme aérodynamique optimale sans qu'il soit nécessaire d'installer un avant d'antenne à payer le prix aérodynamique supplémentaire. Convient pour une grande déformation sur l'aile d'un grand aéronef à voilure ratio d'aspect, les avions d'alerte précoce peut profiter de la grande surface du fuselage et l'envergure des ailes d'un grand système d'antenne, augmentant de manière significative les capacités de détection, ce qui élimine la nécessité de « disque » supplémentaire chargé ou " balance antenne à faisceau en dehors de la machine « et analogues, ou la haute altitude des avions de reconnaissance sans pilote à grande autonomie, un radar à antenne-réseau conforme flexible peut atteindre grand diamètre, la capacité de surveillance de zone étendue pour répondre à leurs besoins.
En second lieu, une antenne réseau conformationnelle souple ne peut pas occuper l'espace intérieur de la machine, espace libéré peut être utilisé pour installer un autre équipement, le carburant, augmentant ainsi les charges sur l'aéronef, de sorte que l'espace limité dans le corps peut être entièrement utilisée, alors également contribuer à améliorer la résistance structurelle de l'appareil, de réduire la taille et le poids contribue à améliorer la porteuse champ de bataille chances de survie et la machine de mobilité. Ceci présente le grand avantage de tels missiles ou des équipements aéronautiques spatial compact de chasse, des avions si antenne réseau conformationnelle peut être intégré dans la machine substitué antenne plane de radar à réseau sur la surface du corps, l'espace de tête peut être laissé avec une autre suspension dans l'air plus importante équipement, multiporteuse peut augmenter la portée de carburant, peuvent transporter des armes plus suspension dans l'air. Si les missiles à guidage radar monté sur une surface de l'antenne réseau conformationnelle peut être réduit en taille et en poids du demandeur, le gain de place le corps élastique peut être installé ou transporté dans une plus grande ogive plus de combustible, il peut réduire considérablement la taille de l'élastomère accroître la portabilité, améliorer la mobilité.
Troisièmement, un réseau d'antennes conforme flexible pour élargir la gamme de détection de posture internet, Tout aéronef peut facilement être converti pour la collecte de renseignements, les ailes, les portes ou le corps peut devenir une antenne, tout aéronef habité ou UAV peuvent effectuer des tâches de surveillance sans la nécessité d'adapter à l'antenne radar et le développement des avions de surveillance spécialisée .
Quatrièmement, l'antenne réseau conformationnelle non seulement pour le radar et les communications, Il peut fournir une nouvelle façon de lutter contre la guerre électronique, attaque électronique améliorer considérablement les performances. Large éventail de conformationnelle en utilisant un ennemi de produit ouverture haute puissance peut détecter la communication, peut faire face à de nombreux grands radar bande X et de la communication à ondes courtes. Les experts avaient prévu un missile de la taille du colis avec tableau conformationnelle antenne d'avions de combat sans pilote, l'accès rapide aux cibles ennemies à proximité à courte portée avec une puissance de crête généré sur le rôle des dégâts, de sorte que les installations ennemies d'attaque électronique.
résumé complet
Alors que les pays en tableau conformationnelle fait une percée majeure, mais certains problèmes assis profondes toujours pas été résolus, restreindre davantage le développement du réseau conformationnelle, par exemple, un tableau enrobant une difficulté majeure est de faire en sorte que toutes les unités ont le même tableau la figure direction, et le point maximal dans la même direction de polarisation, mais les éléments d'antenne conformes de chaque série ne sont pas sur une surface avant, et par conséquent, l'analyse de la matrice enrobant et ingénierie très difficile à réaliser. tableau Conformal lorsque l'élément de réseau de balayage est mis hors tension et l'amplitude de pondération de travail et de changement de phase du réseau de distribution d'énergie d'alimentation respectif, les besoins de contrôle en temps réel à faisceau de résolution, matrice enrobant supplémentaire, les éléments de matrice ont un environnement électrique respectif de localisation différent Par conséquent, lorsque le travail d'antenne, comment résoudre l'adaptation d'impédance d'entrée active est la question clé à résoudre, la vibration du corps des avions et des missiles pour de tels vecteurs et déformation dynamique pour l'antenne avant impact encore plus grand, nous avons besoin de pratique pour être traitées.
Source: Réseau radio à micro-ondes
