Journal of the Russian Universities. Radioelectronics / Известия высших учебных заведений России. Радиоэлектроника
Not a member yet
541 research outputs found
Sort by
Взаимная синхронизация антиферромагнитных спинтронных осцилляторов
Get PDFIntroduction. Recent studies into the properties of spintronic oscillators have led to broadening their scope of practical application as devices for generating and processing signals. The practical implementation of spintronic oscillators is, however, significantly limited by their low power capacity, thus requiring synchronization between devices.Aim. Determination of conditions for the implementation of the synchronous regime of two antiferromagnetic spintronic oscillators coupled by a common current.Materials and methods. To simplify the numerical simulation of a system of coupled resistively antiferromagnetic oscillators, the method of multiple-time-scale analysis was used. This allowed a system of Kuramoto equations to be considered instead of the original system. To determine the locking band of the Kuramoto model, the homoclinic trajectory approximation method was applied.Results. A system of Kuramoto equation for the phases of partial oscillators under the influence of the inertial term and phase shift was obtained. Expressions describing the locking and synchronization band as functions of the system parameters (bias currents and sizes) were derived. The numerically simulated Kuramoto model was used to determine the bands of the synchronous and asynchronous regimes.Conclusion. The results of numerical simulations of the system of Kuramoto equations and the Adler equation for two coupled spintronic oscillators agree well with the theoretically calculated values of locking and synchronization ranges. The scheme for reducing the model of antiferromagnetic oscillators to a Kuramoto model can be further extended to the case of a larger number of coupled oscillators, which will simplify computational experiments and significantly reduce the time required for numerical simulations.Введение. Исследования последних лет привели к обнаружению качеств спинтронных осцилляторов, обеспечивающих их широкое применение на практике как устройств, обрабатывающих и генерирующих сигналы. Существенным ограничением практической реализации спинтронных осцилляторов является их малая мощность, из-за чего появляется необходимость их синхронизации. Цель работы. Определение условий реализации синхронного режима двух связанных посредством общего тока антиферромагнитных спинтронных осцилляторов. Материалы и методы. Для упрощения численного моделирования системы связанных резистивно антиферромагнитных осцилляторов был использован метод многих масштабов, позволивший рассматривать систему уравнений Курамото вместо исходной. Для определения полосы захвата модели Курамото был применен метод аппроксимации гомоклинической траектории. Результаты. Получено уравнение Курамото для фаз парциальных осцилляторов, учитывающее влияние инерционного слагаемого и фазового сдвига между ними. Получены выражения для полосы захвата и синхронизации как функции параметров системы (токов подкачки, размеров) и проведено численное моделирование, позволяющее количественно определить границы существования двух режимов: синхронного и асинхронного. Заключение. Результаты численного моделирования системы уравнений Курамото и уравнения Адлера для двух связанных спинтронных осцилляторов соответствуют найденным теоретически значениям полос захвата и синхронизации. Схему приведения модели антиферромагнитных осцилляторов к модели Курамото в дальнейшем можно распространить и на случай большего количества связанных осцилляторов, что позволит упростить вычислительный эксперимент и существенно сократить время численного моделирования
Synthesis of Algorithms and Procedures for Real-Time Internal Calibration of Receiving Channels in Digital Phased Antenna Arrays
Get PDF Introduction. Real-time calibration is essential for maintaining the performance of modern digital phased antenna array (DPAA) systems. Previous papers have proposed a method of real-time internal calibration for all receiving channels. This method uses a calibration signal (CalSig) of the same frequency spectrum as the received signal, modulated in phase and amplitude by the binary phase-shift keying (BPSK) and on–off keying (OOK) codes, respectively. With the purpose of improving the method, we propose an algorithm for estimating the phase and amplitude parameters of each receiving channel on the basis of continuous phase correlation accumulation of CalSig samples.Aim. Synthesis of algorithms and procedures for real-time internal calibration of receiving channels in digital phased antenna arrays.Materials and methods. Calibration algorithms and calibration procedure were analyzed and synthesized using the methods of systems analysis. In addition, the methods of systems engineering and technology, digital processing of radar signals and synthesis of building test models close to actual requirements were applied.Results. The advantage of the proposed calibration algorithm and calibration procedure consists in using CalSig modulated by the BPSK and OOK codes. The results obtained on a small DPAA system with four receiving channels gave the error of phase and amplitude lower than 0.3° and 0.05 dB, and the error of main beam direction lower than 0.2°. The results of testing the developed DPAA model confirmed the simplicity and high calibration accuracy of the approach under study.Conclusion. The proposed calibration algorithm and calibration procedure have the advantage over those proposed in previous research in terms of simplicity and resource efficiency. This fact determines the prospects for using the obtained results.Introduction. Real-time calibration is essential for maintaining the performance of modern digital phased antenna array (DPAA) systems. Previous papers have proposed a method of real-time internal calibration for all receiving channels. This method uses a calibration signal (CalSig) of the same frequency spectrum as the received signal, modulated in phase and amplitude by the binary phase-shift keying (BPSK) and on–off keying (OOK) codes, respectively. With the purpose of improving the method, we propose an algorithm for estimating the phase and amplitude parameters of each receiving channel on the basis of continuous phase correlation accumulation of CalSig samples.Aim. Synthesis of algorithms and procedures for real-time internal calibration of receiving channels in digital phased antenna arrays.Materials and methods. Calibration algorithms and calibration procedure were analyzed and synthesized using the methods of systems analysis. In addition, the methods of systems engineering and technology, digital processing of radar signals and synthesis of building test models close to actual requirements were applied.Results. The advantage of the proposed calibration algorithm and calibration procedure consists in using CalSig modulated by the BPSK and OOK codes. The results obtained on a small DPAA system with four receiving channels gave the error of phase and amplitude lower than 0.3° and 0.05 dB, and the error of main beam direction lower than 0.2°. The results of testing the developed DPAA model confirmed the simplicity and high calibration accuracy of the approach under study.Conclusion. The proposed calibration algorithm and calibration procedure have the advantage over those proposed in previous research in terms of simplicity and resource efficiency. This fact determines the prospects for using the obtained results
Гибкие аппроксимирующие функции для широкополосного согласования
Get PDFIntroduction. Intensive use of broadband signals in RF devices for various purposes is associated with the need to develop broadband elements of RF systems. Iterative methods for designing such elements are frequently uninformative and ineffective, while analytical methods give solutions only for simple models. The problem is the small set of classical approximations, which impedes dealing with complex models of elements.Aim. Development of a wide-band matching technique based on generalized Darlington synthesis using flexible approximating functions (AF) for load models with zeros of transmission at infinity.Materials and methods. The paper is based on the generalized Darlington synthesis method. To extend the capabilities of the method, approximating functions with increased variation properties are used. In order to use the results in engineering practice, a synthesis algorithm was developed, which includes three stages: formation of the frequency response, control of analyticity of the used functions and limits of matching. The method is analytical and does not use iterative procedures. The mathematical apparatus of the method is based on the analysis of residues in the zeros of transfer function of load resistance.Results. Flexible approximating functions proved to be an effective tool for designing matching circuits with multiple transfer zeros in infinity. Variative properties of the function facilitate the realization of both smooth and wave frequency characteristics. A combination of both is also possible, ensuring the best properties of both. The proposed approximating functions allow a smooth change in the frequency response, while preserving the normalization characteristic of classical approximations. Application of such functions allowed us to virtually remove the limitations inherent in the classical AF on the minimum values of the load capacitance and more than 30 % of the limiting values of inductance in the above examples.Conclusion. The developed methodology makes the process of wideband matching physically transparent and can be applied to other classes of loads.Введение. Интенсивное применение широкополосных сигналов в радиотехнических устройствах различного назначения связано с необходимостью разработки широкополосных элементов радиотракта. Итеративные методы разработки таких элементов малоинформативны и не всегда эффективны, а аналитические методы дают решения только для простых моделей. Проблема состоит в небольшом наборе классических аппроксимаций, не позволяющем работать со сложными моделями элементов.Цель работы. Разработка методики широкополосного согласования на основе обобщенного метода синтеза по Дарлингтону с использованием гибких аппроксимирующих функций (АФ) для моделей нагрузок с нулями передачи в бесконечности.Материалы и методы. В основу статьи положен обобщенный метод синтеза по Дарлингтону. Для расширения возможностей метода используются АФ с повышенными вариативными свойствами. С целью использования результатов в инженерной практике разработан алгоритм синтеза, который включает три этапа: формирование частотной характеристики, контроль аналитичности используемых функций и ограничений на пределы согласования. Метод является аналитическим и не использует итеративных процедур. Математический аппарат метода основан на анализе вычетов в нулях передачи функции сопротивления нагрузки.Результаты. Гибкие аппроксимирующие функции оказались эффективным средством для синтеза согласующих цепей с кратными нулями передачи в бесконечности. Вариативные свойства функции допускают реализацию как гладких, так и волновых частотных характеристик. Возможна и их комбинация, позволяющая использовать лучшие свойства обеих. Предложенные АФ позволяют плавно изменять частотную характеристику, сохраняя при этом нормировку, свойственную классическим аппроксимациям. Применение таких функций позволило практически снять свойственные классическим АФ ограничения на минимальные значения емкости нагрузки и более чем на 30 % предельные значения индуктивности в приведенных примерах.Заключение. Разработанная методика делает процесс широкополосного согласования физически прозрачным и может быть положена в основу применения к другим классам нагрузок
Особенности обнаружения беспилотных воздушных судов с применением посадочного радиолокатора
Get PDFIntroduction. The increasing number of incidents involving unmanned aerial vehicles (UAVs) makes their detection in the aerodrome area an important task, which can be solved by specialized surveillance means. However, the application of such means requires certification procedures confirming the effectiveness and safety of their use. Therefore, in the short term, it seems reasonable to use standard technologies. In the approach sector, this task can be solved by precision approach radar systems. The small radar cross-section (RCS) of UAVs leads to a decrease in the maximum range and the appearance of blind spots, within which the vehicle cannot be detected.Aim. Analysis of the possibility of detecting UAVs using a precision approach radar, assessing the maximum detection range, blind spots and developing recommendations for their reduction.Materials and methods. An analytical method was used for determining the maximum detection range for a precision approach radar, taking into account UAV characteristics. A method for estimating the detection range of a low-flying target, taking into account the influence of the underlying surface, was also used.Results. Using the example of the precision approach radar RP-5G, the maximum detection ranges were determined, which amounted to 380, 2730, 4480 and 14350 m for UAVs with an RCS of 0.01, 0.05, 0.1 and 0.5 m2, respectively. The length of the blind spots of the RP-5G was 4620, 2270, 1019 m for UAVs with an RCS of 0.01, 0.05, 0.1 m2, respectively. Under the vehicle RCS of 0.5 m2 and greater, no blind spots are observed.Conclusion. Analytical expressions for calculating the maximum detection range and blind spots were obtained. The results can be used when assessing specific features of UAV observation in the aerodrome area (landing sector). Standard precision approach radar systems can be used when surveying UAVs with an RCS greater than 0.5 m2. For UAVs with an RCS of 0.1...0.5 m2, modernized precision approach radar systems with an increased probing pulse energy should be implemented.Введение. В последние годы увеличилось количество инцидентов, связанных с беспилотными воздушными судами (БВС), поэтому их обнаружение в аэродромной зоне является важной задачей. Ее можно решить с помощью специализированных средств наблюдения, однако это потребует проведения процедур сертификации, подтверждающих эффективность и безопасность их применения. В связи с этим в ближнесрочной перспективе целесообразно использовать штатные средства. В секторе захода на посадку эту задачу может решить посадочный радиолокатор. Малая эффективная площадь рассеяния (ЭПР) БВС приводит к уменьшению максимальной дальности действия и появлению слепых зон, в пределах которых аппарат не может быть обнаружен.Цель работы. Анализ возможности обнаружения БВС с помощью посадочного радиолокатора, оценка максимальной дальности обнаружения, слепых зон и разработка рекомендаций по их уменьшению.Материалы и методы. Использован аналитический метод определения максимальной дальности обнаружения для посадочного радиолокатора с учетом особенностей БВС, а также метод оценки дальности обнаружения низколетящей цели с учетом влияния подстилающей поверхности.Результаты. На примере посадочного радиолокатора RP-5G определены максимальные дальности обнаружения, которые составили 380, 2730, 4480 и 14 350 м для БВС с ЭПР 0.01, 0.05, 0.1 и 0.5 м2. Протяженность слепой зоны RP-5G составила 4620, 2270 и 1019 м для БВС с ЭПР 0.01, 0.05 и 0.1 м2. При ЭПР аппарата 0.5 м2 и более слепая зона отсутствует.Заключение. Выражения для расчета максимальной дальности обнаружения и слепых зон, а также полученные результаты помогут в оценке особенностей наблюдения БВС в аэродромной зоне (секторе посадки). Для наблюдения аппаратов с ЭПР более 0.5 м2 возможно применение штатных посадочных радиолокаторов. Для БВС с ЭПР 0.1...0.5 м2 целесообразно внедрить модернизированные посадочные радиолокаторы с увеличенной энергией зондирующего импульса
Использование фотовольтаических элементов для автономного энергообеспечения приборов радиоэлектроники на примере Wi-Fi-роутера
Get PDFIntroduction. In view of growing environmental concerns, innovative solutions to ensure electrical energy supply to various devices and systems are required. As a result, renewable energy sources, including those based on solar energy, are attracting much attention. In this context, the development of a Wi-Fi router powered by modern photovoltaic converters seems to be a relevant research task.Aim. Development of a Wi-Fi router powered by modern photovoltaic converters.Materials and methods. The proposed system was developed on the basis of a Wi-Fi router YF360-H and a photovoltaic cell HVL-105/O.Results. Calculations of the developed photovoltaic system were performed; volt-ampere and watt-ampere characteristics of the solar panel were investigated. The solar panel power supply circuit was developed, with the conversion efficiency in the working area achieving 90 %. The capacity of the external battery ensuring the system's autonomous operation for 7 days was determined. A modeling experiment in the MATLAB environment demonstrated the high efficiency of the developed system.Conclusion. According to the conducted calculations, a HVL-105/O photovoltaic cell can be used to power a Wi-Fi router YF360-H under the weather conditions considered most unfavorable for solar cells.Введение. На сегодняшний день стремительно ухудшающееся состояние экологии требует инновационных решений для обеспечения электрической энергией различных устройств и систем. В связи с этим происходит постепенный переход на возобновляемые источники энергии, разновидностью которых является солнечная энергия. В данной статье описан Wi-Fi-роутер с питанием от современных фотоэлектрических преобразователей.Цель работы. Разработка Wi-Fi-роутера с питанием от современных фотоэлектрических преобразователей. Материалы и метоДы. Система была разработана на основе Wi-Fi-роутера YF360-H и фотовольтаического элемента HVL-105/О.Результаты. Приведен расчет фотоэлектрической системы. Исследованы вольт-амперные и ватт-амперные характеристики солнечной панели. Разработана схема питания от солнечной панели. Эффективность преобразования на рабочем участке составила 90 %. Определена емкость внешнего аккумулятора для автономной работы системы в течение 7 дней. Моделирование в среде MatLab продемонстрировало высокую эффективность разработанной системы.Заключение. Расчет фактически генерируемой фотоэлектрической системой энергии показал, что фотовольтаический элемент HVL-105/О может применяться для питания Wi-Fi-роутера YF360-H при самых неблагоприятных для солнечных элементов погодных условиях
Применение модели внешнего вида текстуры для сегментации легочных узлов при компьютерной томографии грудной клетки
Get PDFIntroduction. Lung cancer is one of the most critical diseases globally, with more than 1.6 million new cases registered every year. Early detection of lung cancer is essential; therefore, particular attention should be paid to the development of effective diagnostic and therapeutic procedures. Computer processing of CT scans in the course of lung cancer diagnostics involves the following stages: medical image acquisition, pre-processing of medical images, segmentation, and false-positive reduction. Since segmentation is an essential stage in the process of medical image analysis, the development of novel segmentation approaches is attracting much research interest. Model-based segmentation approaches have recently gained in popularity, largely due to their potential to restore lost information.Aim. To apply a texture appearance model for the segmentation of pulmonary nodules on computed tomography of the chest.Materials and methods. A novel model-based Texture Appearance Model (TAM) is proposed for precise and effective segmentation of all sorts of nodule regions. We taught the TAM for segmentation of a lung nodule in lung CT images using a combination of extracted texture characteristics from CT scans and Texture Representation of Image (TRI).Results. The results of applying the described TAM method to normal and noisy CT images are presented and compared to those obtained using the Region Growing and Active Contour algorithms, as well as the combination of Active Contour and Watershed algorithms. The TAM was tested in 85 nodules from a dataset, yielding an average dice similarity coefficient (DSC) of 84.75 percent.Conclusion. A novel method for segmenting nodules in the lung, which is capable of segmenting all forms of nodules with excellent accuracy, is proposed. This model-based technique, when used with the active loop algorithm, can enhance accuracy and decrease false positives by selecting the initial mask. The precision, dice, accuracy, and specificity of lung nodule segmentation on a normal CT scan are 85.5, 85, 96, and 98, which levels are superior to those produced by the Active Contour, Region Growing and the combination of Active Contour and Watershed algorithms.Введение. Рак легких ежегодно становится причиной более миллиона смертей во всем мире. Компьютерная диагностика (Computer-Aided Detection - CAD) является очень важным инструментом для идентификации поражений легких. В целом технологическую линию системы CAD можно разделить на четыре основных этапа: предварительную обработку, локализацию, извлечение признаков и классификацию. Поскольку для локализации при обработке медицинских изображений требуется сегментация, этот этап стал важной и сложной проблемой и было проведено много исследований новых методов сегментации.Цель работы. Применение модели внешнего вида текстуры для сегментации легочных узлов при компьютерной томографии грудной клетки.Материалы и методы. Предложена модель текстурного представления, которая является новым методом на основе модели и позволяет точно и эффективно сегментировать все типы узловых образований, включая околоплевральные узлы, не отделяя легкое от окружающей области при компьютерной томографии (КТ) легких. В этом методе текстурная репрезентация изображения получается с помощью алгоритмов выделения текстурных признаков ткани и выбора признаков.Результаты. Предложенный метод был апробирован на 85 узелках из набора данных, полученных на базе иранской больницы Шариати. В этом обезличенном наборе сведений были представлены аннотации врачей и данные КТ. Результаты показывают, что предложенный алгоритм достигает среднего коэффициента сходства dice 84.75 %.Заключение. Представлен новый алгоритм для сегментации узелков в легком, который может сегментировать все типы узелков с высокой производительностью. Этот алгоритм основан на модели и вместе с алгоритмом активного контура способен повысить точность и устранить ложные срабатывания за счет определения начальной маски. Результаты сегментации легочных узелков на нормальном КТ-изображении следующие: precision 85.5 %, dice 85 %, accuracy 96 % и specificity 98 %
Нелинейно-инерционная модель диода с учетом зависимости времени жизни неравновесных носителей заряда от прямого тока для повышения качества моделирования РЭА
Get PDFIntroduction. Adequate modeling of semiconductor devices with a p–n-junction in reverse bias represents a relevant research problem. The existing quasistatic and non-quasistatic models fail to provide a satisfactory description for the dependence of nonequilibrium charge carrier lifetime on current density. This leads to significant simulation errors (tens of percent) at pulsed broadband signals. Simulation errors arise, because the existing models regard the lifetime as a constant value.Aim. To propose and investigate an equivalent circuit of a p–n-junction considering the dependence of the lifetime of nonequilibrium charge carriers on direct current, with the possibility of its simple integration into CAD.Materials and methods. The study was carried out on the example of a fast recovery silicon diode BAS16J with a p–n-junction manufactured by Nexperia. A modified diode model is proposed in the form of an equivalent circuit that considers the dependence of the lifetime of nonequilibrium charge carriers on the direct current of the p–njunction at high injection levels.Results. The discrepancy between the experimental and simulated curves did not exceed ±9 % under pulsed diode operation. The extraction of parameters in the proposed model is carried out conventionally, from the current-voltage and capacitance-voltage characteristics of the diode.Conclusion. The proposed non-quasistatic equivalent diode circuit can be used when designing radio electronic devices operated at short-pulse broadband signals. The proposed diode model can be easily implemented in modern CAD systems at the user level.Введение. Адекватное моделирование полупроводниковых приборов с p–n-переходом в обратном смещении представляет проблему. Существующие квазистатические и неквазистатические модели не в состоянии удовлетворительно охарактеризовать зависимость времени жизни неравновесных носителей заряда от плотности тока. Это приводит к большой погрешности (десятки процентов) моделирования на импульсных широкополосных сигналах. Погрешность моделирования объясняется тем, что в существующих моделях время жизни представлено в виде неизменного значения.Цель работы. Предложить и исследовать эквивалентную схему p–n-перехода, учитывающую зависимость времени жизни неравновесных носителей заряда от прямого тока, с возможностью простой интеграции этой схемы в САПР.Материалы и методы. Исследование выполнено на примере кремниевого быстровосстанавливающегося диода BAS16J с p–n-переходом, производства Nexperia. Предложена модифицированная модель диода в виде эквивалентной схемы, учитывающая зависимость времени жизни неравновесных носителей заряда от прямого тока p–n-перехода при высоком уровне инжекции.Результаты. Расхождение между экспериментальной и модельной кривыми не превышает ±9 % при импульсном воздействии на диод. Экстракция параметров в предложенной модели происходит обычными способами из вольт-амперной и вольт-фарадной характеристик диода.Заключение. Рассмотренная неквазистатическая эквивалентная схема диода представляет большой интерес при проектировании радиоэлектронных устройств, работающих с короткоимпульсными широкополосными сигналами. Представленная модель диода в виде эквивалентной схемы позволяет беспрепятственно реализовать ее в современных САПР на пользовательском уровне
Estimating Disturbance Torque Effects on the Stability and Control Performance of Two-Axis Gimbal Systems
Get PDFIntroduction. Two-axis gimbal systems are applied for stabilizing and controlling the line of sight (LOS) of an optical or imaging system mounted on a moving vehicle. Gimbal systems are intended to isolate various disturbance torques and control the LOS toward the direction of a target. Two-axis gimbals can be of two main types, namely Yaw-Pitch and Swing-Roll type. In this article, we focus on investigating mathematical models of two-axis gimbals, which describe the impact of cross-disturbance torques on their stability and control performance. Simulations were conducted to compare advantages and disadvantages of the two types of two-axis gimbals.Aim. To study mathematical models describing the impact of cross-disturbance torques on the stability and control performance of two-axis gimbals.Materials and methods. Mathematical models of two-axis gimbal systems were synthesized by the Lagrange method. The operation of two-axis gimbal systems was simulated in the Matlab-Simulink environment. Results. Mathematical models and structural diagrams of the synthesized Yaw-Pitch and Swing-Roll gimbals were obtained. The conducted simulations of typical cases revealed different cross-disturbance effects.Conclusion. Motion equations for Swing-Roll and Yaw-Pitch gimbals were derived using similar methodology. The impact of cross-disturbance torques on gimbal systems was evaluated. The obtained results form a basis for selecting an optimal structure of tracking systems meeting the desired characteristics.Introduction. Two-axis gimbal systems are applied for stabilizing and controlling the line of sight (LOS) of an optical or imaging system mounted on a moving vehicle. Gimbal systems are intended to isolate various disturbance torques and control the LOS toward the direction of a target. Two-axis gimbals can be of two main types, namely Yaw-Pitch and Swing-Roll type. In this article, we focus on investigating mathematical models of two-axis gimbals, which describe the impact of cross-disturbance torques on their stability and control performance. Simulations were conducted to compare advantages and disadvantages of the two types of two-axis gimbals.Aim. To study mathematical models describing the impact of cross-disturbance torques on the stability and control performance of two-axis gimbals.Materials and methods. Mathematical models of two-axis gimbal systems were synthesized by the Lagrange method. The operation of two-axis gimbal systems was simulated in the Matlab-Simulink environment. Results. Mathematical models and structural diagrams of the synthesized Yaw-Pitch and Swing-Roll gimbals were obtained. The conducted simulations of typical cases revealed different cross-disturbance effects.Conclusion. Motion equations for Swing-Roll and Yaw-Pitch gimbals were derived using similar methodology. The impact of cross-disturbance torques on gimbal systems was evaluated. The obtained results form a basis for selecting an optimal structure of tracking systems meeting the desired characteristics
Двухдиапазонная отражательная антенная решетка Ka/Q-диапазонов частот
Get PDFIntroduction. Duplex satellite communication is commonly arranged using two spaced frequency bands, with one band receiving and the other band transmitting signals to a satellite. The main task of a communications satellite antenna system consists in providing an identical coverage area across all involved frequency bands, which is often a challenging task for conventional parabolic reflector antennas. Reflectarrays allow an independent control of the reradiated wave phase in spaced frequency bands, which can be used to create efficient multi-band antenna systems for modern communication satellites.Aim. To develop a Ka/Q-frequency range phase-correcting element and to create on its basis a dual-band reflectarray for operation with orthogonal circular polarizations and identical gains in a given sector of angles in significantly spaced frequency ranges.Materials and methods. Numerical studies were carried out using the finite element analysis method. Radiation patterns were measured using the near field scanning method.Results. A single-layer dual-band phase-correcting reflectarray element was developed for operation with orthogonal circular polarizations with low losses and a weak dependence of the relative position of the elements on the phase characteristic. On the basis of the proposed element, a reflectarray consisting of 24 465 two-frequency elements was synthesized and manufactured. The developed prototype of a single-layer dual-band reflectarray demonstrated good characteristics, with the efficiency reaching 56 and 36 % in the Ka- and Q-frequency ranges, respectively, and an almost identical minimum gain in the ±0.75° angle sector.Conclusion. The research results confirm the potential of the developed reflectarray to successfully replace conventional parabolic reflectors installed both on modern communication satellites and as part of ground-based satellite terminals in the millimeter wavelength range.Введение. Для организации дуплексной спутниковой связи, как правило, используются два разнесенных диапазона частот: один – для приема, второй – для передачи сигнала на спутник. Основной задачей антенной системы спутника связи является обеспечение идентичной зоны покрытия во всех задействованных диапазонах частот, что зачастую затруднительно с использованием традиционных параболических зеркальных антенн. Отражательные антенные решетки (ОАР) позволяют осуществлять независимое управление фазой переизлученной волны в разнесенных диапазонах частот, что может быть использовано для создания эффективных многодиапазонных антенных систем современной спутниковой связи.Цель работы. Разработка фазокорректирующего элемента Ka/Q-диапазонов частот и создание на его основе двухдиапазонной ОАР для работы с ортогональными круговыми поляризациями, обладающей идентичными коэффициентами усиления (КУ) в заданном секторе углов в значительно разнесенных диапазонах частот.Материалы и методы. Численные исследования проведены методом конечных элементов. Характеристики направленности измерялись методом сканирования в ближнем поле антенны.Результаты. Разработан однослойный двухдиапазонный фазокорректирующий элемент ОАР для работы с ортогональными круговыми поляризациями с малыми потерями и слабой зависимостью фазовой характеристики от взаимного расположения элементов. На основе предложенного элемента синтезирована и изготовлена ОАР, состоящая из 24 465 двухчастотных элементов. Разработанный макет однослойной двухдиапазонной ОАР продемонстрировал хорошую эффективность, коэффициент использования поверхности достигает 56 и 36 %, соответственно, в Ka- и Q-диапазонах частот при практически идентичном минимальном КУ в секторе углов ±0.75°.Заключение. Результаты исследований показывают возможность ОАР с успехом замещать традиционные параболические рефлекторы как на современных спутниках связи, так и в составе наземных спутниковых терминалов в миллиметровом диапазоне длин волн