Side Lobe Reduction Using Tapering and Windowing in Antenna Radiation Pattern for Radar Systems Applications

Abstract

Антенна решітчаста антена – це випромінювальна структура, що складається з компонентів та випромінювачів. Кожен випромінювач у цьому наборі має унікальне індукційне поле. Через їх близьке розташування всі компоненти знаходяться в межах індукційних полів один одного. Як результат, діаграма спрямованості, яку вони створюють, складатиметься з векторної суми кожного з них окремо. У таких системах, як радар, супутниковий зв'язок та медична візуалізація, де небажані сигнали бічних пелюсток можуть погіршити розпізнавання цілі або якість зображення, мінімізація бічних пелюсток є важливою. У цій статті було змодельовано нормалізовану діаграму спрямованості восьми елементів в рівномірній лінійній решітці з рівномірною відстанню між кожним елементом d = /2 разом зі зниженням рівня бічних пелюсток (SLL). Досліджено два методи: звуження з використанням віконування за допомогою вікна Хеммінга, Хеннінга, Блекмана та Кайзера з прямокутним вікном як опорним. Звуження решітчастої решітчастої антени з використанням DFT з 20 кількістю елементів, кутом повороту від –40 до 40 та вікном Хеммінга як методом керування бічними пелюстками. Звуження решітки та різні методи віконування досліджувалися з використанням вікна Хеммінга, Хеннінга, Блекмана та Кайзера з прямокутним вікном як еталоном. Діаграма посилення 20-елементної решітки досліджувалася з кутом повороту напрямку від – 40 до 40 та вікном Хеммінга як методом керування бічними пелюстками. Радіолокаційні системи, супутниковий зв'язок, мережі мобільного зв'язку, а також військова та оборонна промисловість використовують цю технологію SLL

An array of antennas is a radiating structure made up of components and radiators. Every radiator in this set has a unique induction field. Because of their close proximity, all of the components are within each other's induction fields. As a result, the radiation pattern they created would consist of the vector sum of each one separately. In systems like radar, communications via satellite, and medical imaging, where undesired sidelobe signals can impair target recognition or image quality, sidelobe minimization is essential. In this paper, the normalized radiation pattern of eight elements in a uniform linear array having uniform spacing between each element of d = /2 has been simulated along with sidelobe Level (SLL) reduction. The two methods studied are: Tapering using windowing by Hamming, Hanning, Blackman and Kaiser window with rectangular window as the reference. Array tapering using DFT with 20 numbers of elements, – 40 to 40 steering angle and Hamming window as the side-lobe control method. The array tapering and different windowing method has been studied with Hamming, Hanning Blackman and Kaiser window with rectangular window as reference. The gain pattern of 20 element array has been studied with – 40 to 40 steering angle and Hamming window as the side lobe control method. Radar systems, satellite communications, mobile communications networks, and the military and defense industries all use this SLL technology.