Разработка MIMO-антенной системы с тороидальной диаграммой направленности для помехоусточивых каналов

Представлены результаты разработки и исследования MIMO (Multiple Input Multiple Output)-антенной системы с тороидальной диаграммой направленности для систем связи с беспилотными летательными аппаратами. Описана конструкция антенны на основе коаксиального волновода с заполнением из полистирола, обеспечивающая работу в диапазоне частот 5.95-6.2 ГГц с возможностью формирования двух ортогональных круговых поляризаций.

Приведены результаты электродинамического моделирования основных характеристик антенной системы, включая S-параметры, эффективность излучения, коэффициент стоячей волны по напряжению и диаграммы направленности.

Показано, что разработанная антенна обеспечивает коэффициент усиления до 9.5 дБ при эффективности излучения не хуже -0.3 дБ во всем диапазоне рабочих частот.

Проанализированы особенности формирования диаграммы направленности для различных режимов работы и частот. Особое внимание уделено анализу характеристик антенны в угло-местной плоскости, где достигнута ширина основного лепестка 9.7° при уровне боковых лепестков -11.1 дБ.

Продемонстрирована возможность эффективного разделения каналов в системе MIMO за счет использования ортогональных круговых поляризаций. Предложенное техническое решение обеспечивает высокую помехоустойчивость канала связи в условиях многолучевого распространения радиоволн при минимальных массогабаритных характеристиках антенной системы.