2. Історичний огляд

Термін «адаптивна антена» вперше був використаний в роботах для опису системи з самофованною антеною, автоматично пере випромінює сигнал у напрямку, з якого він був принятий . Така система діє як «пере випромінююча» і для роботи не вимагає апріорної інформації про направлення, в якому буде випромінюватися сигнал. Перевипромінюючі антенні решітки знайшли застосування в супутникових системах зв'язку, що використовують сильні сигнали. Такі системи дозволяють використовувати переваги багатоелементних антенних решіток і уникати недоліків звичайних антен відносно ширини їх діаграми (і, отже, їх спрямованості).

Появі самоналагоджувальних адаптуючих антенних решіток сприяв розвиток систем фазового автопідстроювання. Кожен елемент антенної решітки підлаштовується незалежно, на основі прийнятої інформації про сигнал. Наприклад, в складних системах, що містять кілька приймальних антен з великою апертурою, можна створити ефективний приймальний розгорт, який дорівнює сумі розгортів окремих антен, за допомогою автоматичного фазування за сигналами супутників або інших космічних об'єктів.

На початку 60х років Хауелс обгрунтував можливість подавлення завади адаптивної антеною решіткою за допомогою формування нуля діаграми в напрямку її джерела. Пізніше Аппельбаум на основі аналізу алгоритму, максимізоване узагальнене ВСШ (МСШ), розробив закон управління стосовно до схеми Хауелса, що забезпечує придушення завади. Одночасно Уїдроу та іншими були розглянуті можливості застосування в адаптивних антенних решітках управління з самонавчанням. Режим управління з самонавчанням призводить до алгоритму мінімальної середньоквадратичної помилки (МСКП), заснованому на методі найшвидшого спуску. Алгоритми Аппельбауму і Уїдроу дуже схожі і обидва сходяться до оптимального винерівського вирішення.

До появи перших робіт Аппельбаум і Уїдроу багатоелементні антенні решітки протягом тривалого часу зазвичай використовувались для прийому сигналів в радіо- і гіро-локаторах. Спочатку роботи, присвячені обробці вихідних сигналів антенних решіток, в основному стосувалися формування «бажаної» форми діаграми спрямованості, і лише пізніше увагу було звернуто на завдання збільшення ОСІ! У цей же період часу розроблялися антенні решітки для сейсмічних досліджень , тому наприкінці 60—х років з'явилися роботи, що описують застосування таких решіток для виявлення віддалених сейсмічних явищ.

В даний час інтерес до адаптивних антенних решіток зв’язаний з їх застосуванням в задачах радіолокації і радіозв'язку, де розробники неминуче стикаються з проблемою придушення завад. Інший приклад використання адаптивних решіток відноситься до пеленгації в умовах сильних завад. Адаптивні антенні решітки можуть успішно вирішувати завдання формування необхідної діаграми спрямованості в тих випадках, коли точне положення їх елементів не відомо. Крім того, в системах з великими антенними решітками при заздалегідь не заданій структурі можуть використовуватися методи адаптивного підстроювання для отримання високої кутової роздільної здатності.

Тому розробники систем повинні добре знати сильні і слабкі сторони різних алгоритмів підстроювання і вибирати їх відповідно до очікуваних умов роботи. Одне з основних направлень досліджень протягом останнього десятиліття полягало в створенні адаптивних решіток, що забезпечують на виході задовільне значення ВСШ при неповній інформації про умови прийому сигналів. Іншим важливим завданням досліджень було забезпечення найбільш швидкого перехідного процесу (тобто високої швидкості адаптації) при нестаціонарних умовах прийому сигналу, особливо тоді, коли за допомогою засобів радіопротидії намагаються налагодити роботу системи, майстерно маніпулюючи кількома спільно працюючими передавачами завад. Почалася також розробка методів адаптивної фільтрації, застосування яких поряд з адаптивним придушенням завад, діючих по бічних пелюстках діаграми спрямованості, дозволяє створювати високоефективні системи прийому сигналів при впливі завад різних типів, у тому числі і обумовлених відбиттями від місцевих предметів.