Линейная фазированная антенная решётка с мемристивной линией задержки

Abstract

Translate Article

Анализируются возможность интеграции мемристоров в структуру фазированной антенной решётки (ФАР), оценка их влияния на характеристики антенны и демонстрация преимуществ перед традиционными подходами. Актуальность данного процесса обусловлена необходимостью преодоления ограничений классических ФАР. Существующие технологии управления фазой часто требуют сложных схем питания, обладают инерционностью и ограниченной надежностью, особенно в экстремальных условиях. Мемристорные решения, напротив, предлагают высокое быстродействие, низкое энергопотребление и возможность сохранения состояния при отключении питания. Несмотря на растущий интерес к мемристорам в микроэлектронике, их применение в антенных решетках остается малоизученным, что определяет научную новизну исследования. Представлен обзор принципов работы ФАР и ключевых свойств мемристоров, предложена концепция фазированной антенной решетки и описаны методы её моделирования, рассматривается анализ результатов и сравнение с традиционными системами, обсуждаются перспективы внедрения технологии и возможные направления дальнейших исследований. Проведенное исследование вносит вклад в развитие адаптивных антенных систем, сочетающих высокую производительность с миниатюризацией и энергосбережением, что особенно востребовано в спутниковой связи, интернете вещей (IoT) и мобильных сетях пятого поколения (5G) и Beyond. The purpose of this article is to analyze the possibility of integrating memristors into the structure of headlamps, assess their impact on antenna characteristics, and demonstrate their advantages over traditional approaches. The relevance of this work is due to the need to overcome the limitations of classic headlights. Existing phase control technologies often require complex power circuits, have inertia, and limited reliability, especially in extreme conditions. Memristor solutions, on the other hand, offer high performance, low power consumption, and the ability to save state when power is turned off. Despite the growing interest in memristors in microelectronics, their use in antenna arrays remains poorly understood, which determines the scientific novelty of the research. The article is structured as follows: the first section provides an overview of the principles of operation of headlamps and key properties of memristors; the second section proposes the concept of a phased array antenna and describes the methods of its modeling. The third section is devoted to the analysis of the results and comparison with traditional systems; in conclusion, the prospects for the introduction of technology and possible directions for further research are discussed. The conducted research contributes to the development of adaptive antenna systems that combine high performance with miniaturization and energy conservation, which is especially in demand in satellite communications, the Internet of Things (IoT), and fifth-generation (5G) and Beyond mobile networks.