ПРОБЛЕМАТИКА МЕТОДІВ ОЦІНЮВАННЯ АНТЕН ЗІ ЗМЕНШЕНОЮ ЕФЕКТИВНОЮ ПОВЕРХНЕЮ РОЗСІЮВАННЯ ЗАСОБІВ РАДІОЕЛЕКТРОННОЇ РОЗВІДКИ ТА РАДІОЕЛЕКТРОННОЇ БОРОТЬБИ
DOI:
https://doi.org/10.46972/2076-1546.2022.22.02Ключові слова:
радіолокаційна станція;, пірамідальний рупорний опромінювач;, зменшення ефективної поверхні розсіювання;, радіолокаційна помітність;, дифракція електромагнітної хвилі.Анотація
У статті розглянуто актуальність відомих підходів до зниження радіолокаційної помітності засобів радіоелектронної розвідки та радіоелектронної боротьби за рахунок зменшення ефективної поверхні розсіювання їх антенних систем з урахуванням досвіду сучасної російсько-української війни.
Проаналізовано відомі наближені методи розрахунку розсіювання електромагнітних хвиль антенами, зокрема обчислення інтегральних і диференціальних поверхонь розсіювання, наведено прості формули для оцінювання таких величин.
Доведено, що зменшення електромагнітного поля, перевипроміненого об’єктами озброєння та військової техніки за рахунок застосування спеціальних форм, радіопоглинальних матеріалів та покриттів тощо, є непридатним для зниження розсіювання їх антенних систем. Складність полягає в неможливості уникнути перевипромінювання, оскільки за принципом оберненості будь-яка антена розсіює не менше половини падаючої на неї енергії. Отже, має сенс лише трохи зменшити сумарну або інтегральну розсіювальну потужність. Також можна припустити, що заміна антени лінійної поляризації на антену колової поляризації дозволить знизити її радіолокаційну помітність за рахунок зміни напряму відбиття хвилі зондувальної бортової радіолокаційної станції.
Рекомендовано для наземних станцій радіоелектронної розвідки та радіоелектронної боротьби застосувати підхід мініатюризації рупорних опромінювачів їх антенних систем за умови збереження робочих характеристик шляхом зменшення габаритних розмірів, покращення узгодження в антенних трактах та зменшення перевипромінювання від апертури антени. Підбором амплітуди і фази коефіцієнта відбиття у фідерному тракті можна компенсувати тіньове і модове розсіювання та знизити його на 10–20 дБ.
Проведені дослідження в подальшому сприятимуть моделюванню антени з новим малогабаритним опромінювачем та дозволять оцінити, наскільки було зменшено її ефективну поверхню розсіювання.
Посилання
Shumyhai, O. V., & Yermolenko, O. V. (2020). Suchasnyi stan bahatofunktsionalnykh zasobiv ta kompleksiv radioelektronnoi borotby. Tendentsii ta perspektyvni napriamy yikh rozvytku [The current state of multifunctional means and complexes of radio-electronic warfare. Trends and prospective directions of their development]. Zb. nauk. prats Derzh. nauk.-doslid. in-tu vyprobuvan i sertyfikatsii ozbroiennia ta viiskovoi tekhniky [Collection. of science works of the Govt. scientific research Institute of Testing and Certification of Weapons and Military Equipment], Vol. 5, № 3, 119–125. https://doi.org/10.37701/dndivsovt.5.2020.14 [in Ukrainian].
Zhyvets, Yu. M, Yermolenko, O. V, & Koval, V. V. (2020). Obgruntuvannia dotsilnykh variantiv zastosuvannia zasobiv znyzhennia pomitnosti viiskovoi tekhniky Zbroinykh Syl Ukrainy, zakhystu personalu ta sporiadzhennia vid tekhnichnykh zasobiv radiolokatsiinoi ta optyko-elektronnoi rozvidky [Justification of expedient options for the use of means of reducing the visibility of military equipment of the Armed Forces of Ukraine, protecting personnel and equipment from technical means of radar and optical-electronic intelligence]. Zb. nauk. prats Derzh. nauk.-doslid. in-tu vyprobuvan i sertyfikatsii ozbroiennia ta viiskovoi tekhniky [Collection. of science works of the Govt. scientific research Institute of Testing and Certification of Weapons and Military Equipment], Vol. 5, № 3, 33–40. https://doi.org/10.37701/dndivsovt.5.2020.046 [in Ukrainian].
Sydorchuk, O. L. (2016). Pidvyshchennia zhyvuchosti viiskovoi tekhniky metodamy radioelektronnoi borotby i znyzhennia pomitnosti [Increasing the survivability of military equipment by the methods of radio-electronic warfare and reducing visibility]. In Tezy dop. nauk.-prakt. konf. «Problemy stvorennia, rozvytku ta zastosuvannia vysokotekhnolohichnykh system spetsialnoho pryznachennia z urakhuvanniam dosvidu antyterorystychnoi operatsii» [Theses add. science and practice conf. "Problems of creation, development and application of high-tech special-purpose systems, taking into account the experience of anti-terrorist operations."]. (pp. 55). Zhytomyr: ZhMI [in Ukrainian].
Sukharevskii, O. I. (Eds.). (2009). Rasseianie elektromagnitnykh voln vozdushnymi i nazemnymi radiolokatsionnymi ob"ektami [Scattering of electromagnetic waves by air and ground radar objects]. Khar'kov [in Russian].
Sydorchuk, O. L., Denysiuk, A. Yu., & Shostak, I. M. (2014). Vplyv zmenshennia efektyvnoi poverkhni rozsiiuvannia anten na systemy radiolokatsiinoi rozvidky ta radioelektronnoi borotby [The effect of reducing the effective scattering surface of antennas on the systems of radar reconnaissance and radio-electronic warfare]. In Tezy dop. nauk.-prakt. konf. «Problemy stvorennia, rozvytku ta zastosuvannia informatsiinykh system spetsialnoho pryznachennia» [Theses add. science and practice conf. "Problems of creation, development and application of special purpose information systems"]. (pp. 95–96). Zhytomyr : ZhMI DUT [in Ukrainian].
Sydorchuk, O. L. (2012). Analiz metodiv i sposobiv zmenshennia efektyvnoi poverkhni rozsiiuvannia antennykh system [Analysis of methods and ways of reducing the effective scattering surface of antenna systems]. Visnyk ZhDTU. Tekhnichni nauky [Bulletin ZhSTU. Technical sciences], 2 (61), 94–106. Zhytomyr [in Ukrainian].
Sydorchuk, O. L. (2017). Pidkhid do zakhystu zenitno-raketnykh kompleksiv vid urazhennia shliakhom zmenshennia efektyvnoi poverkhni rozsiiuvannia yikh antennykh system [An approach to protecting anti-aircraft missile systems from damage by reducing the effective scattering surface of their antenna systems]. Problemy stvorennia, vyprobuvannia, zastosuvannia ta ekspluatatsii skladnykh informatsiinykh system: zb. nauk. prats ZhVI [Problems of construction, testing, application and operation of complex information systems. Scientific journal of Korolov Zhytomyr Military Institute], 14, 157–170. Zhytomyr: ZhMI [in Ukrainian].
Zalevskii, G. S. (2007). Obzor metodov rascheta vtorichnogo izlucheniia radiolokatsionnykh ob"ektov [Overview of methods for calculating the secondary radiation of radar objects]. Sistemi obrobki іnformatsії [Information processing systems], 7 (65), 16–24. Kharkіv: KAFU [in Russian].
Sydorchuk, O. L. (2018). Metod pokrashchennia poliaryzatsiinykh kharakterystyk antennykh system perenosnykh stantsii nazemnoi rozvidky [A method for improving the polarization characteristics of antenna systems for portable ground reconnaissance stations]. Problemy stvorennia, vyprobuvannia, zastosuvannia ta ekspluatatsii skladnykh informatsiinykh system: zb. nauk. prats ZhVI [Problems of construction, testing, application and operation of complex information systems. Scientific journal of Korolov Zhytomyr Military Institute], 15, 78–93. Zhytomyr: ZhMI [in Ukrainian].
Sydorchuk, O. L. (2016). Matematychnyi aparat doslidzhennia amplitud polia, zbudzhenoho antennoiu systemoiu radiolokatsiinoi stantsii 1RL133 «Kredo» [Mathematical apparatus for studying the amplitudes of the field excited by the antenna system of the radar station 1RL133 "Credo"]. Problemy stvorennia, vyprobuvannia, zastosuvannia ta ekspluatatsii skladnykh informatsiinykh system: zb. nauk. prats ZhVI [Problems of construction, testing, application and operation of complex information systems. Scientific journal of Korolov Zhytomyr Military Institute], 13, 62–72. Zhytomyr: ZhMI [in Ukrainian].
Husnu Deniz Basdemir. (2020). Gaussian source beam diffraction by a perfect electromagnetic half-plane. Journal of the Optical Society of America, Vol. 37, Iss. 6, 930–939. https://doi.org/10.1364/JOSAA.389239
Jiyeon Lee, Sanghoon Kim, Aobo Li, & Dan Sievenpiper. (2021). Shield pattern and scattering reduction scheme using impedance surfaces. IOP Publishing Ltd Journal of Physics D: Applied Physics, Vol. 54, N 47. https://doi.org/10.1088/1361-6463/ac2173
Belevyshchuk, Ya. O., Vasylets, V. O., & Nechytailo, S. V. (2009). Metod rozrakhunku efektyvnoi poverkhni rozsiiuvannia nazemnoi tekhniky, osnashchenoi bahatoelementnymy antenamy [A method of calculating the effective scattering surface of ground equipment equipped with multi-element antennas]. Avyatsyonno-kosmycheskaia tekhnyka y tekhnolohyy [Aerospace equipment and technologies.], 8 (65), 169–174. Kharkiv [in Ukrainian].
Sydorchuk ,O. L. (2011). Rozrakhunok efektyvnosti poverkhni rozsiiuvannia rupornoi anteny pry padinni na nei khvyli dovilnoi formy iz zastosuvanniam lemy Lorentsa [Investigation of the efficiency of the surface of the horn antenna expansion in case of a fall on it of a fine form due to the Lorenz stagnation]. Visnyk ZhDTU. Tekhnichni nauky [Bulletin ZhSTU. Technical sciences], 2 (57), 102–113. https://doi.org/10.26642/tn-2011-2(57)-103-113 Zhytomyr [in Ukrainian].
Jiang, W., Hong, T., & Gong S. X. (2013). Research on the Scattering Characteristics and the RCS Reduction of Circularly Polarized Microstrip Antenna. Hindawi Publishing Corporation International Journal of Antennas and Propagation, Article ID 735847, 9 p. http://dx.doi.org/10.1155/2013/735847
Sydorchuk, O. L. (2016). Doslidzhennia amplitud polia, zbudzhenoho liniinoiu reshitkoiu rupornykh oprominiuvachiv [Study of amplitudes of the field excited by a linear grid of horn irradiators]. Visnyk NTUU «KPI». Seriia «Radiotekhnika. Radioaparaturobuduvannia» [Bulletin of NTUU "KPI". The series "Radio equipment. Radio equipment construction"], 67, 5–11. https://doi.org/10.20535/radap.2016.67.5-11 [in Ukrainian].
Benenson, L. S., & Fel'd, Ia. N. (1988). Rasseianie elektromagnitnykh voln antennami (obzor) [Scattering of electromagnetic waves by antennas (review)]. Radiotekhnika i elektronika [Radio engineering and electronics], Vol. 33, № 2, 225–246 [in Russian].
Bakhrakh, L. D., Benenson, L. S., & Zelkin, E. G., et al. (1997). Spravochnik po antennoi tekhnike [Antenna Engineering Handbook]. (Vols. 1–5). Moscow [in Russian].
Sydorchuk, O. L. (2019). Metod vyznachennia elektromahnitnoho polia, rozsiianoho vid rupornoho oprominiuvacha, roztashovanoho u fokusi paraboloida obertannia antennoi systemy stantsii nazemnoi rozvidky [Method for determining the electromagnetic field scattered from a horn irradiator located in the focus of the paraboloid of rotation of the antenna system of ground reconnaissance stations]. Problemy stvorennia, vyprobuvannia, zastosuvannia ta ekspluatatsii skladnykh informatsiinykh system: zb. nauk. prats ZhVI [Problems of construction, testing, application and operation of complex information systems. Scientific journal of Korolov Zhytomy rMilitary Institute], 16, 80–93. https://doi.org/10.46972/2076-1546.2019.16.08 Zhytomyr: ZhMI [in Ukrainian].
Shokalo, V. M., Pravda, V. I., & Usin, V. A. et al. (2010). Elektrodynamika ta poshyrennia radiokhvyl. Ch. 2. Vyprominiuvannia ta poshyrennia radiokhvyl [Electrodynamics and propagation of radio waves. Part 2. Radiation and propagation of radio waves]. Kharkiv [in Ukrainian].
Choi, W., Kwak, B., & Nam, Y. (2020). Radar absorbing serrated edge for broadband radar cross-section reduction. Microw Opt Technol Lett, Vol. 62, Iss. 3, 1112–1116. https://doi.org/10.1002/mop.32152
Korenovskaia, O. L., Manoilov, V. F, Nikitchuk, T. M., & Sidorchuk, O. L. (2015). Modelirovanie i ekspress-metodika izmereniia diagramm rupornykh antenn [Modeling and Express Method for Measuring Horn Antenna Diagrams]. Visnyk NTUU «KPI». Seriia «Radiotekhnika. Radioaparaturobuduvannia» [Bulletin of NTUU "KPI". The series "Radio equipment. Radio equipment construction"], 62, 31–39. https://doi.org/10.20535/radap.2015.62.31-39 [in Russian].
Manoilov, V. P., & Sidorchuk, O. L. (2012). Snizhenie EPR rupornoi antenny dlia shirokogo sektora uglov nabliudeniia [Reducing the EPR of a horn antenna for a wide sector of observation angles]. In Tezisy Mezhdunar. krymskoi nauch.-prakt. konf. «SVCh-tekhnika i telekommunikatsionnye tekhnologii» [Abstracts of the International Crimean scientific and practical. conf. "Microwave Engineering and Telecommunication Technologies"] (KryMiKo-2012), Vol. 2. (pp. 487–488). Sevastopol' [in Russian].
Manoilov, V. P., & Sydorchuk, O. L. (2011). Ruporna antena kolovoi poliaryzatsii: patent na vynakhid [Horn antenna of circular polarization: patent for the invention] № 96661 /UA/ H01Q 13/10 (2006.01). Stated 06.04.2010; published 25.11.2011, Bulletin № 22. 6 p. [in Ukrainian].
Manoilov, V. P., & Sydorchuk, O. L. (2011). Ruporna antena: patent na vynakhid [Horn antenna: patent for an invention]. № 97037 /UA/ H01Q 13/10 (2006.01). Stated 06.07.2010; published 26.12.2011, Bulletin № 24. 6 p. [in Ukrainian].
Manoilov, V. P., & Sydorchuk, O. L. (2014). Systema dlia nepriamoho vyznachennia antennoi skladovoi efektyvnoi poverkhni rozsiiuvannia aperturnykh anten: patent na vynakhid [System for indirect determination of the antenna component of the effective scattering surface of aperture antennas: patent for an invention]. № 06557 /UA/ H01Q 13/02 (2006.01). Stated 31.05.2013; published 10.09.2014, Bulletin № 17. 4 p. [in Ukrainian].
Artiushyn, L. M., Kurtseitov, T. L., Myrnenko, V. I., & Sydorchuk, O. L. (2016). Mozhlyvosti zastosuvannia protyradiolokatsiinykh pokryttiv u antennykh systemakh zasobiv ozbroiennia ta viiskovoi tekhniky z metoiu zmenshennia yikh radiolokatsiinoi pomitnosti [Possibilities of using anti-radar coatings in antenna systems of weapons and military equipment in order to reduce their radar visibility]. Suchasni informatsiini tekhnolohii u sferi bezpeky i oborony [Modern information technologies in the sphere of security and defense], 2 (26), 104–109. Kyiv [in Ukrainian].
Sydorchuk, O. L., & Zalevskyi, V. Y. (2022). Doslidzhennia dyfraktsii elektromahnitnoi khvyli na kromkakh piramidalnoi rupornoi anteny yak odniiei z prychyn rozsiiuvannia [Investigation of electromagnetic wave diffraction at the edges of a pyramidal horn antenna as one of the causes of scattering]. Visnyk NTUU «KPI». Seriia «Radiotekhnika. Radioaparaturobuduvannia» [Bulletin of NTUU "KPI". The series "Radio equipment. Radio equipment construction"], 89, 11–20. https://doi.org/10.20535/RADAP.2022.89.11-20
Sydorchuk, O. L. (2018). Metod proektuvannia radiolokatsiinykh stantsii nazemnoi rozvidky z antennoiu systemoiu kolovoi poliaryzatsii [Method of designing ground-based radar stations with antenna system of circular polarization]. Suchasni informatsiini tekhnolohii u sferi bezpekyi oborony [Modern information technologies in the field of security and defense], 3 (33), 25–35.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
