Дослiдження дифракцiї електромагнiтної хвилi на кромках пiрамiдальної рупорної антени як однiєї з причин розсiювання

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorСидорчук, О. Л.
dc.contributor.authorЗалевський, В. Й.
dc.date.accessioned2023-05-26T10:39:43Z
dc.date.available2023-05-26T10:39:43Z
dc.date.issued2022
dc.description.abstractРозв’язок сучасних практичних радiотехнiчних задач передбачає дослiдження дифракцiї плоскої електромагнiтної хвилi на вiйськових об’єктах складної форми. Зазвичай до складу таких об’єктiв входять антеннi системи. У разi падiння на них електромагнiтної хвилi, первиннi хвилi можуть вiдбиватися (розсiюватися), заломлюватися, частина енергiї здатна поглинатися. Отже, змiнюється структура хвилi. Задачi такого типу є достатньо складними, i навiть сучаснi методи розрахунку, що базуються на нових комп’ютерних технологiях у поєднаннi з актуальними числовими методами, не дають достатньої ефективностi пiд час розрахунку. У статтi проведено аналiз причин розсiювання на прикладi апертурних рупорних антен. Одна з таких причин зумовлена впливом гострих кромок (країв) рупорного опромiнювача. З’ясовано, що розiбратися у впливi окремих кромок може бути дуже складно, оскiльки вираз, який описує її форму, може залежати вiд декiлькох координат. Отримувати новi суворi аналiтичнi рiшення також дуже складно, особливо для тривимiрних тiл. Числовi рiшення не мають аналiтичних виразiв, тому вiдсутня можливiсть видiлення компонентiв формул, що описують вплив окремих параметрiв або частин розсiювача. У зв’язку з цим великого значення набуває розвиток нових евристичних методiв, що ґрунтуються на знаннi фiзичних закономiрностей явища дифракцiї. Виведено формули для розрахунку електричної (магнiтної) складової електромагнiтного поля, розсiяного вiд кромок рупорного опромiнювача з прямокутною формою розкриву, за двох основних випадкiв падiння плоскої електромагнiтної хвилi. Оскiльки антени є суттєвим джерелом вторинного випромiнювання i додатково впливають на розсiювання вiйськових об’єктiв, розглянуто ефективну поверхню розсiювання рупорного опромiнювача з урахуванням кромок. Для перевiрки отриманих виразiв проведено експеримент для вимiрювання однопозицiйної ефективної поверхнi розсiювання, коли кут падiння хвилi збiгається з кутом спостереження для двох випадкiв падiння плоскої хвилi на розкрив рупора. Вимiрювання виконувалося за пiдключення антени до узгодженого навантаження, закороченого виходу й розiмкненого фiдера за умови вертикальної поляризацiї електромагнiтної хвилi. Теоретичнi й експериментальнi результати задовiльно збiгаються не тiльки якiсно, але й кiлькiсно. Отриманi результати дозволяють розробляти рекомендацiї з прискорення й уточнення числових розрахункiв пiд час розв’язку рiзних практичних задач щодо зниження втрат в антенi за рахунок зменшення коефiцiєнта вiдбиття. З метою проектування нових антен для усунення крайового розсiювання доцiльно застосовувати методи подавлення вiдбиття вiд країв. Рекомендується використовувати резистивнi конуснi навантаження, покриття кромок поглинальними матерiалами або її гофрування для рупорних або iнших розкривiв антен.uk
dc.description.abstractotherThe solution to modern practical radio engineering problems involves studying the diffraction of a plane electromagnetic wave at military facilities of complex shapes. Usually, such objects include antenna systems. If an electromagnetic wave falls on them, the primary waves can occur (dissipate), refract, and some of the energy can be absorbed. Consequently, the wave structure changes. Problems of this type are quite complex, and even modern calculation methods based on new computer technologies in combination with current numerical methods do not provide sufficient efficiency in the calculation. To solve such problems, the causes of scattering are analyzed using the example of aperture antennas. One of these reasons is due to the impact of sharp edges, or the edges of the Horn irradiator. It turned out that it can be complicated to understand the influence of individual edges since an expression describing the shape of an edge can depend on several coordinates. Getting new rigorous analytical solutions is also very difficult, especially for three-dimensional bodies. Numerical solutions do not have analytical expressions, so it is impossible to select formulas components describing the influence of individual parameters or parts of the scatter plot. In this regard, developing new heuristic methods based on knowledge of the physical laws of the diffraction phenomenon is of great importance. Derivation of a formula for calculating the electric (magnetic) components of an electromagnetic field scattered from the edges of the Horn irradiator with a rectangular opening shape in two main causes of a plane electromagnetic wave incident. Since antennas are a significant source of secondary radiation and contribute significantly to the scattering of military objects, the Radar cross-section (RCS) of the Horn irradiator is considered, taking into account the edges. To test the obtained expressions, an experiment was performed to measure a single-position RCS, that is if the angle of incidence of the wave coincides with the observation angle for two cases of the incident of a plane wave on the opened Horn. The RCS measurement of the antenna was performed when it was connected to a matched load, a short-circuited output, and an open feeder, provided that the electromagnetic wave is vertically polarized. Theoretical and experimental results satisfactorily coincide not only qualitatively, but also quantitatively. The results of the article allow us to develop recommendations for accelerating and clarifying numerical calculations when solving various practical problems, to reduce losses in the antenna by reducing the reflection coefficient. From the point of view of designing new antennas, it is advisable to use methods to suppress reflection from the edges to eliminate edge scattering. It is recommended to use resistive cone loads, coating the edges with absorbing materials, or corrugating the edges of the horn or other antenna openings.uk
dc.format.pagerangePp. 11-20uk
dc.identifier.citationСидорчук, О. Л. Дослiдження дифракцiї електромагнiтної хвилi на кромках пiрамiдальної рупорної антени як однiєї з причин розсiювання / Сидорчук О. Л., Залевський В. Й. // Вісник НТУУ «КПІ». Радіотехніка, радіоапаратобудування : збірник наукових праць. – 2022. – Вип. 89. – С. 11-20. – Бібліогр.: 14 назв.uk
dc.identifier.doihttps://doi.org/10.20535/RADAP.2022.89.11-20
dc.identifier.orcid0000-0002-8767-9129uk
dc.identifier.orcid0000-0003-1861-6084uk
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/56208
dc.language.isoukuk
dc.publisherКПІ ім. Ігоря Сікорськогоuk
dc.publisher.placeКиївuk
dc.relation.ispartofВісник НТУУ «КПІ». Радіотехніка, радіоапаратобудування : збірник наукових праць, Вип. 89uk
dc.rights.urihttps://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
dc.subjectдифракцiя плоскої електромагнiтної хвилiuk
dc.subjectрозсiювання на кромкахuk
dc.subjectпiрамiдальний рупорний опромiнювачuk
dc.subjectефективна поверхня розсiюванняuk
dc.subjectdiffraction of a plane electromagnetic waveuk
dc.subjectscattering at the edgesuk
dc.subjectpyramidal horn irradiatoruk
dc.subjecteffective scattering surfaceuk
dc.subject.udc621.391.17uk
dc.titleДослiдження дифракцiї електромагнiтної хвилi на кромках пiрамiдальної рупорної антени як однiєї з причин розсiюванняuk
dc.title.alternativeInvestigation of Electromagnetic Wave Diffraction at the Edges of the Pyramidal Horn Irradiator of the Antenna, as One of the Causes of Scatteringuk
dc.typeArticleuk

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
1811-5333-1-10-20221001.pdf
Розмір:
461.7 KB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Опис:
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
9.1 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Вісник НТУУ «КПІ». Радіотехніка, радіоапаратобудування : збірник наукових праць, Вип. 89