Анализ и синтез импедансных поверхностей с заданными характеристиками излучения и рассеяния тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.03, кандидат физико-математических наук Юханов, Александр Юрьевич

• Юханов, Александр Юрьевич
• кандидат физико-математических наук
• 2006

Оглавление диссертации кандидат физико-математических наук Юханов, Александр Юрьевич

ВВЕДЕНИЕ

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

2. СИНТЕЗ ИМПЕДАНСНОЙ ПЛОСКОСТИ 3 О

2.1. Постановка задачи 3 О

2.2. Синтез изотропной импедансной плоскости

2.3. Синтез анизотропной импедансной плоскости

2.4. Синтез квазистационарной изотропной импедансной 63 плоскости

2.5. Выводы 83 * 3. ХАРАКТЕРИСТИКИ ИЗЛУЧЕНИЯ АНТЕНН С ИМПЕДАНСНЫМ

ФЛАНЦЕМ

3.1. Постановка задачи

3.2. Интегральные уравнения

3.3. Вспомогательные поля во внутренних областях волноводов

3.4. Диаграмма направленности антенн

3.5. Коэффициент стоячей волны 98 ^ 3.6. Коэффициент связи между антеннами

3.7. Анализ характеристик антенн с изотропными импедансными 101 структурами if 3.8. Характеристики излучения волноводных антенн с 115 анизотропным импедансным фланцем

3.9. Выводы

4. СИНТЕЗ МНОГОЛУЧЕВОЙ ЗЕРКАЛЬНОЙ АНТЕННЫ С 124 ИМПЕДАНСНЫМ РЕФЛЕКТОРОМ

4.1. Постановка задачи

4.2. Общее решение задачи синтеза, многолучевой антенны с 127 импедансным рефлектором произвольной формы

4.3. Синтез многолучевых антенн с плоским импедансным 133 рефлектором

4.4. Выводы 141 5. ХАРАКТЕРИСТИКИ ИЗЛУЧЕНИЯ И РАССЕЯНИЯ 143 ОБЪЕКТОВ И АНТЕНН НАД ИМПЕДАНСНОЙ ПЛОСКОСТЬЮ

5.1. Постановка задачи

5.2. Рассеяние плоской волны круговым цилиндром над 145 импедансной плоскостью. Строгое решение задачи

5.3. Рассеяние плоской волны двумерной моделью объекта над 158 импедансной плоскостью

5.4. Рассеяние плоской волны двумерной моделью объекта над 168 неоднородной импедансной плоскостью

5.5. Влияние подстилающей поверхности на характеристики 174 зеркальной антенны

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Анализ и синтез импедансных поверхностей с заданными характеристиками излучения и рассеяния»

Развитие современных систем радиолокации, радионавигации и связи предъявляет все более и более жесткие требования к антенно-фидерным устройствам. Антенные системы (АС) определяют основные характеристики [1]-[3] радиоэлектронных комплексов (РЭК). Решаемые АС задачи при жестких ограничениях на размеры и вес все более усложняются. Разработка и проектирование этих устройств представляют собой трудную задачу, как в теоретическом, так и в экспериментальном планах. Оптимизация антенно-фидерных устройств и более полное использование их потенциальных возможностей обеспечат новый шаг на пути развития радиоэлектроники [3].

Значительное влияние на развитие антенной техники оказало создание технологии снижения заметности воздушных целей, выполняемой по программе «Стеле» для летательных объектов (В-2, истребители ATF И F-117А) и продолженной практически на все новые объекты как воздушной, так и наземной [4-7] военной техники. Это привело к новому витку интенсивного развития высокоэффективных PJIC, в том числе новейших PJIC дальнего обнаружение типа AWACS [8]—[12]. Имеются данные [13] о возможности обЛ наружения малозаметных целей таких как голубь (ЭПР 0,008 м ), воробей

О О

0,0016 м ) и пчела (0,0002 м ). Расчетная дальность обнаружения этих объектов корабельной PJIC средней дальности MESAR при вероятности обнаружения 50% и отсутствии помех составила соответственно 147, 98 и 58 км.

В связи с этим не перестает быть актуальной необходимость дальнейшего совершенствования средств противорадиолокационной маскировки объектов всех типов [14]—[17]. В странах НАТО продолжаются [14] интенсивные работы по комплексной программе "Стеле" с целью дальнейшего снижения вероятности обнаружения самолетов и ракет средствами ПВО и ПРО и обеспечения эффективного использования комплексов РЭП для противоракетной защиты кораблей ВМС. Создаются [18] всё новые конструкции с ещё более совершенными характеристиками "скрытости" или "малозаметности" техники LO (Low observable). Ф Практика показывает, что бортовые антенные устройства (АУ) особенно на «Стелс»-объектах оказываются основными источниками высокой ЭПР в широком секторе углов и полосе частот [19]. При этом вклад различных типов антенн в общую ЭПР летательного аппарата неодинаков. Наибольшую ЭПР имеют зеркальные антенны (ЗА) большой апертуры (антенны радиолокационного прицела, радиолокационного визира и т.п.), а также плоские многоэлементные фазированные антенные решетки (ФАР), величина ЭПР которых может достигать сотен квадратных метров. По имеющимся Ф данным [20], вклад антенн в суммарную ЭПР объектов ВВТ может составлять до 90 % . Так, по сообщениям [21]-г[23], высокая ЭПР бортовых антенн истребителя F-117 способствовала его обнаружению средствами ПВО Саудовской Аравии в ходе конфликта в районе Персидского залива (истребитель F-117 был обнаружен PJIC, входящей в состав ЗРК Shahine, производства французской фирмы Thomson-CSF). В этой связи американская фирма Lockheed рассматривает вопрос о начале производства модернизированной, второй, серии истребителей F-II7 [21]ч-[23], где планируются меры по снижению ЭПР антенн. Согласно оценкам руководства фирмы Lockheed, на совре-ф менном этапе развития технологии "Стеле" проблема создания антенных устройств [24] и элементов конструкций объектов с уменьшенной PJI3 является актуальной.

Требование одновременного обеспечения остронаправленной ДН и малой радиолокационной заметности противоречиво. В соответствии с теорией, антенна способна принимать (излучать) энергию электромагнитного поля лишь в том случае, если не менее половины этой энергии она рассеивает [25], [26]. Таким образом, остронаправленная антенна уже по определению явля-ф ется источником высокой ЭПР. Требования сохранения рабочих характеристик антенны на основной частоте и минимальной ее радиолокационной за-метности противоречат друг другу. В общем случае для разрешения противоречия между этими требованиями конструкцию антенн приходится оптимизировать по комплексному критерию. Для снижения ЭПР антенн нельзя применять традиционные радиопоглощающие материалы и покрытия, широко используемые для снижения ЭПР элементов конструкции несущего объекта (JIA, КО и т.д.) [27]. Снижение таким способом ЭПР АУ непременно приведёт к ухудшению основных параметров антенны (коэффициента усиления, КНД и т.д.), что в большинстве случает недопустимо.

В связи с этим необходима разработка новых (специальных) электродинамических структур, способных обеспечить поверхности заданной формы требуемые характеристики излучения и рассеяния без внесения тепловых потерь, — путем частотной, поляризационной и пространственной селекции отраженного электромагнитного поля с наложением ряда конструкционных ограничений, связанных с особенностью типа носителя (ДА, КО и т.п.).

Одним из эффективных способов управления процессом излучения и рассеяния электромагнитных волн поверхностями практически любой формы, столь необходимое при создании малоотражающих конструкций (в том числе управляемых ("smart skins", ятаг^-покрытий) [28-30]) и антенн, является использование широкого класса электродинамических структур [31], электрофизические свойства которых поддаются описанию с помощью им-педансных граничных условий [32].

Актуальной является и задача проектирования многолучевых антенн (MJIA). Многолучевые антенны обеспечивают увеличение мощности излучения и дальность работы беспроводной сети связи, и потому имеют важное значение при разработке технологии создания нового поколения широкополосных телекоммуникационных средств комплектации беспроводных сетей передачи данных, голоса и видеоинформации [33].

MJIA на ИСЗ обеспечивают их быстрое перенацеливание, позволяют сколь угодно точно "очертить" границы заданной территории и использовать для ее обслуживания всю энергетику системы.

Представители министерства обороны США на ежегодной конференции [34] в Институте навигации США в Фэрфаксе, штат Вирджиния, заявили, что ими, за счет перспективных разработок - многолучевых антенн, автоматически находящих сигнал с каждого спутника в группе, была достигнута точность работы системы GPS-позиционирования в пределах трёх метров (в обычном режиме допуск составляет примерно шестнадцать метров).

Все большее применение MJIA находят и в быту. Так, компания "Saturn High-Tech Group, Inc." разработала и начала поставки под маркой Videovox Ф внутрисалонные автомобильные двух и четырех лучевые антенные системы

DNT-100 и DAT-100, которые с успехом применяются для улучшенного одновременного приема в автомобилях ТВ и FM/УКВ сигналов.

Наиболее распространенными в настоящее время являются MJIA на основе антенных решеток (АР) и параболических антенн с несимметричным главным зеркалом - гибридные зеркальные антенны (ГЗА [35], [36]), а также MJIA на основе сферического зеркала с системой облучателей [37].

Импедансный подход позволит создавать MJIA с рефлектором произвольной конфигурации (конформные) и произвольным (но заданным) распо-Ф ложением облучателей, делая антенные системы компактными, что особенно важно для бортовых РЭК подвижных объектов.

В конечном счете, при импедансном подходе задачи проектирования элементов конструкции объектов и бортовых антенн, в том числе и компактных MJIA, связаны с необходимостью постановки и решения обратных задач электродинамики или задач синтеза импедансных структур заданной формы по требуемым характеристикам излучения и рассеяния, делая их на современном этапе весьма актуальными. Особо следует подчеркнуть актуаль-ф ность создания управляемых электродинамических структур, что в свою очередь требует постановки и решения нестационарных задач синтеза импе-дансных покрытий.

Объекты и бортовые антенны в реальных условиях находятся в непосредственной близости от других тел, в том числе у земной или морской поверхности. Их характеристики в этом случае [38] за счет возможных переотражений могут существенно отличаться от характеристик в свободном пространстве. Поэтому большой интерес представляют и задачи анализа характеристик излучения и рассеяния объектов и антенн, расположенных над неоднородной импедансной поверхностью.

Целью диссертационной работы является разработка новых и развитие существующих методов синтеза импедансных структур с заданными характеристиками излучения и рассеяния и анализ характеристик устройств на их основе.

Для этого предполагается решить следующие основные задачи:

• анализ и синтез импедансных структур, преобразующих цилиндрический фронт падающей волны в плоский, обеспечивая заданные характеристики излучения и рассеяния на согласованной и кроссовой поляризациях;

• синтез импедансных (квазистационарных) структур, переотражающих падающие волны в заданном направлении с одновременным изменением частоты отраженного электромагнитного поля;

• синтез многолучевых антенн с импедансным рефлектором произвольной формы с заданным распределением облучателей;

• анализ характеристик излучения и рассеяния объектов и антенн, расположенных вблизи подстилающей импедансной поверхности.

Научная новизна полученных в диссертации результатов определяется поставленными задачами, предложенными методами их решения и впервые полученными результатами: ф.) • решены двумерные задачи синтеза как изотропной, так и анизотропной неоднородных импедансных плоскостей, возбужденных нитью синфазного тока, расположенной параллельно плоскости на конечном расстоянии от неё. Решена задача синтеза для случая, когда источник первичного поля расположен непосредственно на импедансной плоскости. Закон распределения тензора импеданса в виде частой решетки ортогональных полос получен в явном виде. Сформулированы ограничения на класс реализуемых диаграмм рассеяния с помощью пассивного ани-Ф зотропного импеданса и реактанса;

• впервые решена двумерная задача синтеза изотропной квазистационарной импедансной плоскости с медленно меняющимися во времени электродинамическими параметрами. В явном виде найден закон распределения поверхностного импеданса, получены формулы для коэффициента отражения. Показано, что даже однородный вдоль поверхности, но переменный во времени импеданс меняет не только частоту отраженного сигнала, но и направление его отражения;

• впервые поставлена и решена задача об излучении электромагнитного ф поля решетки из двух антенн в виде плоскопараллельных волноводов, имеющих общий плоский неоднородный анизотропный импедансный фланец. Исследовано влияние закона распределения реактанса на КСВ 'ш> и направленные свойства одиночных антенн и волноводных антенн в составе двухэлементной решетки;

• предложен эффективный метод синтеза многолучевых импедансных зеркальных антенн с рефлектором произвольной формы, в явном виде получен закон распределения реактанса, обеспечивающего при заданф ном расположении облучателей требуемую многолучевую ДН;

• предложены эффективные алгоритмы анализа характеристик излучения и рассеяния двумерных моделей объектов произвольной формы и зеркальных антенн над неоднородной импедансной плоскостью.

Достоверность полученных в работе результатов контролировалась путем проверки внутренней сходимости решений, совпадением асимптотических оценок полученных расчетных соотношений с известными, обоснована тестированием отдельных результатов и подтверждена их совпадениями с данными других авторов.

Практическая значимость результатов диссертационной работы.

Предложенные в диссертации методы синтеза импедансных структур, разработанные алгоритмы и программы, полученные в явном виде законы распределения импеданса и реактанса позволяют: разрабатывать конформные бортовые антенные системы с требуемыми характеристиками излучения и рассеяния; создавать устройства, обеспечивающие улучшение электромагнитной совместимости антенн; разрабатывать многолучевые импедансные зеркальные антенные устройства с рефлектором произвольной формы с заданным распределением облучателей. Решенные задачи синтеза квазистационарных импедансных поверхностей по заданным диаграмме и частоте рассеяния позволяют проектировать управляемые электродинамические структуры, имитирующих ложное движение цели, и проектировать на их основе постановщики помех по каналу Доплера. Предложенные алгоритмы решения задач анализа характеристик излучения и рассеяния объектов и антенн, расположенных над неоднородной импедансной плоскостью, позволяют прогнозировать возможные искажения радиолокационных характеристик низколетящих или наземных объектов, а также бортовых антенн и учесть их на этапе проектирования АУ и средств противорадиолокационной маскировки. Результаты получены в процессе выполнения госбюджетных и хоздоговорных НИР, что подтверждено соответствующими документами.

Основные положения и результаты, выносимые на защиту.

1. Метод решения двумерных задач синтеза изотропной и анизотропной неоднородных импедансных плоскостей, возбужденных нитью синфазного тока, расположенной параллельно плоскости на конечном расстоянии от неё. Полученные в явном виде законы распределения тензора импеданса.

2. Решение двумерной задачи синтеза изотропной квазистационарной импедансной плоскости с медленно меняющимися во времени электродинамическими параметрами.

3. Решение задачи об излучении электромагнитного поля решетки из двух антенн в виде плоскопараллельных волноводов, имеющих общий плоский неоднородный анизотропный импедансный фланец.

4. Результаты анализа характеристик излучения антенн с изотропным и анизотропным импедансным фланцем, влияние закона распределения реактанса на КСВ и направленные свойства одиночных антенн и вол-новодных антенн в составе двухэлементной решетки.

5. Предложенный метод синтеза многолучевых импедансных зеркальных антенн с рефлектором произвольной формы, полученные в явном виде законы распределения реактанса, обеспечивающего требуемую многолучевую ДН при заданном расположении облучателей.

6. Алгоритмы анализа характеристик излучения и рассеяния двумерных моделей объектов произвольной формы и зеркальных антенн над неоднородной импедансной плоскостью. Результаты численных экспериментов.

Апробация диссертационной работы. Основные результаты диссертационной работы докладывались на следующих конференциях:

• III Всероссийская НК конференция студентов и аспирантов «Техническая кибернетика, радиоэлектроника и системы управления» (Таганрог, 1997г.);

• "Third International Conference on Antenna Theory and Techniques" (8-11 September 1999. Sevastopol, Ukraine);

• V Всероссийская НК конференция студентов и аспирантов «Техническая кибернетика, радиоэлектроника и системы управления» (Таганрог, 2000г.);

• International Conference on "Mathematical Methods in Electromagnetic Theory-MMET 2000" Conference Proceedings, (Kharkov, Ukraine, September, 12-15, 2000);

• XX Всероссийская конференция по распространению радиоволн (г. Нижний Новгород, 2-4 июля 2002г.);

• Всероссийская конференция «Излучение и рассеяние ЭМВ—ИРЭМВ-1999» (сентябрь 22-25, 1999. Таганрог, Россия);

• Международная конференция «Излучение и рассеяние ЭМВ—ИРЭМВ-2003». (Таганрог, Россия, июнь 16-20, 2003г.);

• Международная конференция «Динамика процессов в природе, обществе и технике: информационные аспекты» (Таганрог-2003, Россия);

• "Third International Conference on Antenna Theory and Techniques" (24-27 May 2005. Kiev, Ukraine);

• Международная конференция «Излучение и рассеяние ЭМВ — ИРЭМВ-2005» (Таганрог, Россия, июнь 20-25, 2005г.).

Публикации. По материалам диссертационной работы опубликовано 16 работ, в том числе 5 статей в журналах и сборниках научных трудов и 11 статей и тезисов докладов в сборниках трудов Всероссийских и Международных научных конференций.

Структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти разделов и заключения. Она содержит 202 страницы машинописного текста, 105 рисунков и список использованных источников, включающий 107 наименований.

Заключение диссертации по теме «Радиофизика», Юханов, Александр Юрьевич

5.6. Выводы

На основании проведенных исследований можно сделать следующие выводы:

В данном разделе на основе комбинации метода физической оптики и интегральных уравнений предложены алгоритмы решения задач анализа характеристик рассеяния элементов конструкции объекта и бортовых антенн с учетом взаимных переотражений от окружающих предметов или поверхности Земли. В качестве электродинамических моделей используется цилиндрический рассеиватель произвольной формы, расположенный над неоднородной импедансной плоскостью; В зависимости от сложности конфигурации объекта и его электрофизических свойств предложено два варианта решения задачи, отличающихся выбором граничных условий для вспомогательного поля. Для объектов простой формы получено строгое решение интегрального уравнения относительно электрического тока, индуцированного на его поверхности. Для тел сложной конфигурации решение задачи сведено к решению ИУ относительно тока на подстилающей поверхности. В первом случае вспомогательное поле удовлетворяет импедансным ГУ на подстилающей поверхности S0 и определено строго, а во втором — на поверхности объекта S—найдено в приближении физической оптики.

Сопоставление результатов исследований, полученных строго и приближенно, продемонстрировало высокую точность и эффективность второго метода в широком секторе углов, прилежащих к основному лепестку диаграммы рассеяния, для широкого класса импедансных покрытий (от сухой почвы до морской воды, включая идеально проводящую поверхность);

Исследования показали, что наличие подстилающей поверхности приводит к росту уровня отраженного от объекта поля на 10+40 дБ; Исследовано влияние поверхностного импеданса объекта на его характеристики рассеяния;

На примере импедансного кругового цилиндра показана возможность снижения уровня отраженного поля от объекта на фоне подстилающей поверхности на 10-20 дБ;

Разработан алгоритм решения задачи дифракции электромагнитного поля на двумерной модели зеркальной антенны (ЗА), расположенной над импедансной плоскостью. Разработан алгоритм и проведены расчеты характеристик рассеяния ЗА с учетом облучателя. Выделены антенная и структурная составляющие рассеянного поля. Исследование влияние подстилающей поверхности на ДН и ДР антенн. Показано, что наибольшему искажению за счет возникающих переотражений подвержена структурная составляющая. Наличие подстилающей поверхности приводит к значительному (практически вдвое) её угловому расширению за счет дополнительной подсветки рефлектора антенны полем, отраженным от плоскости S0, и наоборот;

Согласованием тракта облучателя удается уменьшить отражение (антенную составляющую) лишь в узком угловом секторе, определенном главным лепестком ДН.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

На основе проведенных в диссертационной работе исследований можно заключить следующее:

• решены двумерные задачи синтеза изотропной и анизотропной неоднородных импедансных плоскостей, возбужденных нитью синфазного тока, расположенной параллельно плоскости на конечном расстоянии от неё. В явном виде получен закон распределения тензора импеданса, обеспечивающий трансформацию цилиндрического фронта падающей волны в плоский, распространяющийся в заданном направлении на требуемой поляризации. Тензор импеданса предложено искать в виде частой решетки ортогональных полос переменной вдоль плоскости ориентации. Решена задача синтеза для случая, когда источник первичного поля расположен непосредственно на импедансной плоскости. Сформулированы ограничения на класс реализуемых диаграмм рассеяния с помощью пассивного анизотропного импеданса и реактанса. Показано, что если источник расположен на конечном расстоянии от анизотропной структуры, то преобразование поля падающей волны в плоскую распространяющуюся в заданном направлении волну с помощью чисто реактансной структуры возможно только при переменной (вдоль структуры) ориентации полос. При постоянной ориентации реактансных полос, помимо требуемого луча, возникает зеркальное отражение, интенсивность которого зависит как от геометрии задачи (высоты подвеса источника), так и заданного направления переотражения волны;

• впервые решена двумерная задача синтеза изотропной квазистационарной импедансной плоскости с медленно меняющимися во времени электродинамическими параметрами. В явном виде найден закон распределения поверхностного импеданса, получены формулы для коэффициента отражения. Показано, что даже однородный вдоль поверхности импеданс, переменный во времени, меняет не только частоту отраженного сигнала, но и направление его отражения. Проведены расчеты характеристик рассеяния электродинамических структур с аппроксимацией линейного закона изменения аргумента коэффициента отражения во времени ступенчатой функцией и проанализировано изменение при этом частотного спектра отраженного сигнала. Показано, что в отличие от линейного закона изменения аргумента, когда в отраженном поле возникнет только одна спектральная составляющая, при ступенчатом характере его поведения в частотном спектре отраженного сигнала возникают составляющие, отстоящие от основной частоты смещения спектра (соответствующей линейному закону изменения аргумента КО) на частоты кратные произведению частоты управляющего сигнала, подаваемого на структуру, на число ступеней аппроксимации. Полученные результаты использованы в НИР «Шаль» при разработке постановщиков помех PJ1C по каналу Доплера, что подтверждено соответствующим актом; впервые поставлена и решена задача об излучении электромагнитного поля решетки из двух антенн в виде плоскопараллельных волноводов, имеющих общий плоский неоднородный анизотропный импедансный фланец. Проведен анализ характеристик излучения антенн с изотропным и анизотропным импедансным фланцем. Исследовано влияние закона распределения реактанса на КСВ и направленные свойства одиночных антенн и волноводных антенн в составе двухэлементной решетки. Исследовано влияние режима сканирования на согласование тракта антенны. Установлено, что с ростом угла отклонения луча от нормали у одиночной антенны из-за неоднородности получающегося реактанса растет КСВ, который превышает 2 при (pQ< 30°. Показано, что импедансный фланец в составе антенной решетки может увеличивать ее направленные свойства, уменьшать КСВ в тракте и обеспечивать улучшение развязки антенн на 16 ^20 дБ. Предложена конструкция в виде комбинации изотропных и анизотропных участков импедансной структуры, обеспечивающая усиление направленных свойств антенн; предложен метод синтеза многолучевых импедансных зеркальных антенн с рефлектором произвольной формы, в явном виде получен закон распределения реактанса, обеспечивающего при заданном расположении облучателей требуемую многолучевую ДН. Исследовано влияние геометрических размеров антенны, места расположения и ДН облучателей на направленные свойства синтезируемых антенн. Проведенные численные исследования показывают высокую эффективность предложенного метода синтеза многолучевых антенн с импедансным рефлектором; на основе комбинации метода интегральных уравнений и физической оптики разработаны алгоритмы решения задач анализа характеристик излучения и рассеяния элементов конструкции объекта и бортовых антенн, расположенных вблизи других предметов или поверхности Земли. В качестве электродинамической модели использован цилиндрический рассеиватель произвольной формы, расположенный над неоднородной импедансной плоскостью. В зависимости от сложности конфигурации объекта и его электрофизических свойств, предложено два варианта решения задачи, отличающихся выбором граничных условий для вспомогательного поля. Для объектов простой формы получено строгое решение интегрального уравнения относительно электрического тока, индуцированного на его поверхности. Для тел сложной конфигурации решение задачи сведено к решению ИУ относительно тока на подстилающей поверхности. В первом случае вспомогательное поле удовлетворяет импедансным ГУ на подстилающей поверхности S0 и определено строго, а во втором — на поверхности объекта S—найдено в приближении физической оптики. Исследования показали, что наличие подстилающей поверхности приводит к росту уровня отраженного от объекта поля на 10^-40 дБ. С помощью однородного импедансного покрытия возможно добиться снижения уровня отраженного поля от объекта на фоне подстилающей поверхности на 10-20 дБ. Исследовано влияние подстилающей поверхности на ДН и ДР антенн. Показано, что наибольшему искажению за счет возникающих переотражений подвержена структурная составляющая. Наличие подстилающей поверхности приводит к значительному (практически вчетверо) её угловому расширению за счет дополнительной подсветки рефлектора антенны полем, отраженным от плоскости S0, и наоборот. Согласованием тракта облучателя удается уменьшить отражение (антенную составляющую) лишь в узком угловом секторе, определенном главным лепестком ДН.

Список литературы диссертационного исследования кандидат физико-математических наук Юханов, Александр Юрьевич, 2006 год

1. Антенны: (современное состояние и проблемы), Под ред. Чл.-корр. АН СССР Л.Д. Бахраха и проф. Д.И. Воскресенского.—М.: Сов радио, 1979.-208с.

2. Пистолькорс А.А., Бахрах Л.Д., Курочкин А.П. Развитие отечественной антенной техники (к 100-летию изобретения радио)// Радиотехника (Москва).-1995.-№7-8.-С.26-41.

3. Воскресенский Д.И. Проблемы теории и техники антенн//Антенны. 1998, №1(40). с.3-8.

4. International Defense Review.- 1995.-28, №1. -С.34-39.

5. IEEE AES System Magazine.— 1999 — Ni 2 .— P. 12.

6. Aviation Week and Space Technology, 1990, vol. 132, N. 15, pp. 17.

7. Army presses radar technology//Signal. (USA). 1995. - 49, №9.-C.7.

8. Лифанов Ю.С., Саблин B.H., Федоринов A.H., Шапошников В.И. Направления развития современных радиолокационных средств и систем разведки наземных целей// Успехи современной радиоэлектроники 1998, №5,С.З-14. №6,С.З-15, №7.С.З-9.

9. Саблин В.Н., Викулов О.В., Меркулов В.И. Авиационные многопозиционные радиолокационные системы многоканального наведения. Разведывательно-ударные комплексы// Успехи современной радиоэлектроники 1998, №9. с.3-31.

10. Military Technology MILTECH. 2001,—№5.—Р.64-70.13.19-th European Microwave Conference, London, 1989, 4—7 September, Conference Proceedings, P. 55—65.

11. Ананьин Э.В., Ваксман Р.Г., Патраков Ю.М. Методы снижения радио-локациионной заметности//Зарубежная радиоэлектроника. М., 1994. №4-5. С. 5-21.

12. Васин А. С. Способы уменьшения ЭПР летательных аппаратов. -Техника воздушного флота.-1986.-.V 1.-С. 33.

13. Дмитриев Ф.К. Работа в США по программе "Стеле".- Зарубежное военное обозрение.-1985.- № 1.-С. 49-51.

14. Кирсанов В.А. Разработка в США авиационной техники по программе "Стеле".-Зарубежное военное обозрение.-1989.- № З.-С. 40-44.

15. Jane's Defense Weekly. 2001 P. 58 60. 63. 65.

16. Еремин В.Б., Панычев С.Н. Характеристики рассеяния антенн и фазированных антенных решеток// Зарубежная радиоэлектроника. -1997.-№8.-С.61-70.

17. Ю.Михайлов Г.Д., Сергеев В.И., Соломон Э.А., Воронов В.А. Методы и средства уменьшения радиолокационной заметности антенных систем//3арубежная радиоэлектроника. -М., 1994. №4-5. С. 54-59.

18. Jane's Defense Weekly, 1991, 20/IV, № 16, v. 15, p. 621.

19. Aerospace America, 1991, II, v. 29, № 2, p. 32—35.

20. Defense Electronics, 1990, XII, v. 22, № 22, p. 12.

21. Aviation Week & Space Technology,— 1996 .— 144, № 24 .— P. 50, 51.

22. Ерохин Г. А. О предельно достижимом соотношении между поглощенной и рассеянной мощностями// Радиотехника и электроника, 1983, 28, №7. С. 1268 1274.

23. Rene P. Do radar a antennas repartees veers la intelligence. Rev. Elec. Et electron. 1995, № 3, p.67-72.

24. FisherS. Smart Materials and Structures for Spacecraft. NRL-ASEE. Naval Research Laboratory Postdoctoral Fellowship Program. American Society for Engineering Education. Opportunities for Research.

25. ЪХ.Скиндлер Дж., Мак P., Блексмит П. Управление рассеянием электромагнитной энергии путем подключения комплексной нагрузки // ТИИЭР, 1965. Т. 53. № 8. С. 1137-1149.

26. Ъ2.Миллер М.А., Таланов В.И. Использование понятия поверхностного импеданса в теории поверхностных электромагнитных волн (обзор) // Изв. ВУЗов. Радиофизика, 1961. Т. 4. № 5. С. 795-830.33.http://www.computerworld.com/

27. ION 59th Annual Meeting & CIGTF Guidance Test Symposium Hyatt Regency Hotel Albuquerque, New Mexico June 23-25, 2003.

28. Сазонов ДМ. Антенны и устройства СВЧ: Учеб. для радиотехнич. спец. вузов.—М.: Высш. Шк.,1988.—432с.

29. Штагер Е.А. Методы расчета радиолокационных характеристик объектов, находящихся вблизи неровной земной или морской поверхности // Зарубежная радиоэлектроника. 1994. №4-5. С.22—40.

30. Ъ9.Минкович Б.М., Яковлев В.П. Теория синтеза антенн//-М., Сов. радио, 1969.-296 С.

31. Бахрах Л.Д., Кремеиецкий С.Д. Синтез излучающих систем (теория и методы расчета)//-М., Сов. радио, 1974.-232 С.4\.Терешин О.Н., Седов В.М., Чаплин А.Ф. Синтез антенн на замедляющих структурах. -М.: Связь, 1980. -136 С.

32. Lawrie R.E. The control of echo area of ogives by cutoff corrugated surfaces// IEEE Trans.- 1966-vol.AP-17, №3.

33. Short /., Chen K.M. Backscattering from an impedance loaded slotted cylinder// IEEE Trans.- 1969-vol.AP-14, №6.

34. Терешин O.H. Обратная электродинамическая задача для импедансной антенны со специальным рельефом//Радиотехника и электроника, 1963, Т.6, N1. С. 65-72.

35. Чаплин А.Ф., Аксельрод A.M. Обратная задача дифракции для реактансной плоскости "Изв.вузов Радиофизика", 1972, 15, N 12.-С.1905-1911.

36. Чаплин А.Ф., Кондратьев А.С. Синтез кругового импедансного цилиндра по полю в дальней зоне//Радиотехника и электроника.-1977.-22.-N3.C.505-508.

37. Ерохин Г.А., Кочержевский В.Г. Расчет электромагнитного экрана, слабо возмущающего внешнего поля//Изв. вузов радиоэлектроника, 1978, 21, N8. С. 108-111.

38. Звездина М.Ю. Влияние импедансной поверхности кругового цилиндра на поле радиального электрического диполя//"Журнал радиоэлектроники", № 7, 2001.

39. ГабриэльянД Д., Звездина М. Ю., Костенко П. И. Уменьшение уровня бокового и заднего излучения антенны на основе использования импедансных структур //Известия вузов. Радиоэлектроника /№ 2, 2003.с38-43.

40. Юханов Ю.В., Мисюра А.Г. Синтез антенны с анизотропным рефлектором// Рассеяние электромагнитных волн.- Таганрог, 1989. -Вып. 7.-С. 59-64.

41. Юханов Ю.В. Обратная задача для анизотропного импедансного рассеивателя// Волны и дифракция-90. М.: Физическое общество СССР. 1990, т. 3, с.293 -296.

42. Юханов Ю.В. Синтез анизотропной импедансной плоскости// Антенны. 2003, №6 (73). с. 10-16.

43. И.Расин A.M. Влияние подстилающей поверхности на статистические характеристики поля апертурной антенны//М.: Антенны. 1984, №31. с.129-136.

44. Вершков М.В., Левин Б.М. Влияние судовых металлических конструкций на характеристики антенн//М.: Радиотехника, 1986,№4, с.86-88.

45. А.Петров Б.М., Шарварко В.Г. Приближенное решение обратной задачи рассеяния для круглого импедансного цилиндра // Рассеяние электромагнитных волн. Таганрог, 1976. Вып.41. С. 11-24.

46. Курушин Е.П., НефедовЕ.И., Фиалковский A.T. Дифракция электромагнитных волн на анизотропных структурах//М.: Наука, 1975.—196с.80Химмелъблау Д. Прикладное нелинейное программирование. — М.: Мир, 1975. —534с.

47. Луговой В.Н. Поверхностный импеданс для периодически нестационарных сред// М.: «Радиотехника и электроника», 1963. 8, №9.

48. Sl.ITempoe Б.М., Чечётка В.В. Дифракция на цилиндре с нестационарными граничными условиями// Изв. вузов. «Радиофизика», 1971 .XIV,№ 10.

49. Петров Б.М. Дифракция электромагнитных волн на отражателях с периодическими во времени параметрами. — Изв. вузов «Радиоэлектроника», 1973.16, 2, с.52-59.

50. Петров Б.М., Чечётка В.В., Петренко В.В. Приближенные граничные условия структур с периодическими во времени электродинамическими параметрами// Антенны. 1973, №20. с.48-53.

51. Марков Г.Т., Чаплин А.Ф. Возбуждение электромагнитных волн.-М.-Л.: Энергия, 1967.-376с.

52. ЪЪ.Кюркчан А.Г. Связь между антеннами в присутствии ребристых структур//Радиотехника и электроника.-1977,№22.т.7, с. 1362.

53. Эссибен Ж.Ф. Влияние импедансных фланцев на характеристики рассеяния плоского волновода // Рассеяние электромагнитных волн. -Таганрог, 2004. Вып. 13. с. 138-145.

54. Ямпольский В.Г., Фролов О.П. Антенны и ЭМС.-М.: Радио и связь, 1983, -272с.91 .Юханов Ю.В. Устранение эффекта затенения импедансным цилиндром проводящего рефлектора // Рассеяние электромагнитных волн. Таганрог, 1983. Вып. 4. С.75-80.

55. Юханов А.Ю. Синтез импедансной плоскости // Радиотехнические цепи, сигналы и устройства. Таганрог, ТРТУ, 1998. с83-86.

56. Yukhanov Yu.V., Yukhanov A.Yu. A multibeam impedance antenna synthesis// Third International Conference on Antenna Theory and Techniques. 8-11 September 1999. Sevastopol, Ukraine, c. 167-168.

57. Юханов А.Ю. Характеристики рассеяния зеркальной антенны, расположенной вблизи однородной импедансной плоскости. V Всероссийская НК конференция студентов и аспирантов «КРЭС»/ Тезисы докладов, Таганрог, 2000г. С.64-65.

58. Юханов Ю.В., Юханов А.Ю. Синтез многолучевой импедансной антенны //Антенны. 2001, №4(50). с.32-35.9Ъ.Юханов Ю.В., Юханов А.Ю. Рассеяние плоской волны на двумерной модели объекта над импедансной плоскостью// Антенны. 2002, №4. с.34-41

59. Юханов Ю.В., Юханов А.Ю. Рассеяние электромагннитных волн объектом на фоне подстилающей поверхности// XX Всероссийская конференция по распространению радиоволн. Нижний Новгород, 2-4 июля 2002г. С.445-446.

60. Юханов А.Ю. Синтез квазистационарной изотропной импедансной плоскости // Материалы Международной конференции «Излучение и рассеяние ЭМВ» ИРЭМВ-2003. Таганрог, Россия, июнь 16-20, 2003. С191-194.

61. Юханов А.Ю. Синтез квазистационарной импедансной плоскости // Материалы Международной конференции «Динамика процессов в природе, обществе и технике: информационные аспекты» ч.4. Таганрог-2003, Россия. С. 77-82.

62. Yukhanov A.Y. Synthesis of the Impedance Plane Transforming the Cylindrical Wave In Flat// Third International Conference on Antenna Theory and Techniques. 24-27 May 2005. Kiev, Ukraine, c. 167-168.

63. Юханов А.Ю., Юханов Ю.В. Синтез неоднородной импедансной плоскости// Излучение и рассеяние электромагнитных волн/Под ред. В.А.Обуховца. Сборник статей. -М.: Радиотехника, 2005.- с.65-71.