УРАХУВАННЯ КОЕФІЦІЄНТІВ ВІДБИТТЯ ЕЛЕКТРОМАГНІТНИХ ХВИЛЬ ВІД ПОЗАМЕЖНИХ ПЕРЕРІЗІВ РУПОРНИХ ОПРОМІНЮВАЧІВ ФАЗОВАНИХ АНТЕННИХ РЕШІТОК
DOI:
https://doi.org/10.46972/2076-1546.2026.30.09Ключові слова:
пірамідальний рупорний випромінювач, коефіцієнт відбиття, фазована антенна решітка, позамежний переріз, ефективна поверхня (площа) розсіюванняАнотація
Статтю присвячено дослідженню перевипроміненої від опромінювачів фазованих антенних решіток електромагнітної енергії із визначенням усіх коефіцієнтів відбиття від рупорних опромінювачів та врахуванням коефіцієнтів відбиття від їх позамежних перерізів.
З’ясовано, що перевагою застосування рупорних антен є висока спрямованість їх випромінювання, значний коефіцієнт корисної дії та досить високий коефіцієнт підсилення. Проте їх основним недоліком є зворотне випромінювання (розсіювання) електромагнітних хвиль елементами конструкції антени. Це впливає на радіолокаційну помітність зразків озброєння і військової техніки та їх електромагнітну сумісність.
Для усунення зазначених недоліків у статті проаналізовано характеристики діаграм зворотного розсіювання рупорних опромінювачів, що входять до складу фазованих антенних решіток з урахуванням коефіцієнтів відбиття від їх позамежних перерізів.
Запропоновано вдосконалений математичний апарат розрахунку електромагнітного поля, перевипроміненого антенною решіткою, що складається з рупорних опромінювачів пірамідальної форми для випадку нормальної поляризації електромагнітної хвилі до площини її падіння. Його новизною є врахування коефіцієнтів відбиття від позамежних перерізів рупорних опромінювачів, що входять до складу фазованих антенних решіток.
У ході дослідження з’ясовано причини та закономірності такого явища, як відбиття електромагнітних хвиль від внутрішніх неоднорідностей рупорних антен і місця стикування хвилеводу з рупором, а також обґрунтовано врахування коефіцієнтів відбиття від їх позамежних перерізів. Це дозволить зменшити коефіцієнт стоячої хвилі за напругою та знизити рівень бічних пелюсток. Отже, до зондувальної радіолокаційної станції надійде відбитий сигнал зниженого рівня, що дозволить покращити розвідзахищеність зразків озброєння, до складу яких входить рупор як окрема антена або в складі фазованих антенних решіток.
Посилання
Sydorchuk, O. L., Zalevskyi, V. Y., & Kovalchuk, V. V. (2024). Matematychna model doslidzhennia koefitsiientiv vidbyttia vid rupornykh vyprominiuvachiv fazovanykh antennykh reshitok [Simulation of Reflection from Horn Emitters of Phased Antenna Arrays to Determine the Coefficients]. Problemy stvorennia, vyprobuvannia, zastosuvannia ta ekspluatatsii skladnykh informatsiinykh system: zb. nauk. prats [Problems of Construction, Testing, Application and Operation of Complex Information Systems. Scientific Journal of Korolov Zhytomyr Military Institute], 25 (I), 76–89. https://doi.org/10.46972/2076-1546.2023.25.07 Zhytomyr: KZhMI [in Ukrainian].
Bahr, R., Fang, Y., Su, W., et al. (2017). Novel Uniquely 3D Printed Intricate Voronoi and Fractal 3D Antennas . In Proceedings of the 2017 IEEE MTT-S International Microwave Symposium, (pp. 1583–1586). https://doi.org/10.1109/MWSYM.2017.8058934
Sydorchuk, O. L., Sobolenko, S. O., Kovalchuk, V. V., & Maryshchuk, L. M. (2023). Rozv’iazuvannia rivniannia metodom sidlovoi tochky dlia elektromahnitnoho polia, rozsiianoho rupornym vyprominiuvachem [Solving the Equation Using the Saddle Point Method for the Electromagnetic Field Scattered by a Horn Emitter]. Visnyk NTUU «KPI». Seriia – Radiotekhnika. Radioaparaturobuduvannia [Bulletin of NTUU "KPI". The series – Radio Equipment. Radio Equipment Manufacturing], 91, 28–36. https://doi.org/10.20535/RADAP.2023.91.28-36 [in Ukrainian].
Singh, М., & Singh, S. (2021). Design and Performance Investigation of Miniaturized Multi-Wideband Patch Antenna for Multiple Terahertz Applications. Photonics and Nanostructures – Fundamentals and Applications, 44 (12):100900. ttps://doi.org/10.1016/j.photonics.2021.100900
Saeed, N. H., Farhan, M. J., & Al-Sherbaz, A. (2024). Design and Analysis of Microstrip Antenna for 5G Applications. Journal Eng. Sustain. Dev., 28, 163–174. https://doi.org/10.31272/jeasd.28.2.10.2024
Suliman Munawar, H. (2020). Applications of Leaky-Wave Antennas: A Review. Int. Journal Wirel. Microwave Technol., 10, 56–62. https://doi.org/10.5815/ijwmt.2020.03.05
Xu, F., Wu, K., & Zhang, X. (2010). Periodic Leaky-Wave Antenna for Millimeter Wave Applications Based on Substrate Integrated Waveguide. IEEE T. Antenn. Propag., 58, 340–347. https://doi.org/10.1109/TAP.2009.2026593
Yang, S. T., & Ling, H. (2013). RCS of a Microstrip Leakywave Antenna. IEEE Antennas Wirel. Pr., 12, 35–38. https://doi.org/10.1109/LAWP.2012.2236677
Chunmei Li, Jiuyun Sun, Xinnai Zhang, Lianpeng Zhang. (2024). An Seamless Stitching Method for Large Field Equivalent Center Projection Image Based on Rotating Camera. Scientific Reports, 14 (1). https://doi.org /10.1038/s41598-024-80295-4
Bevis, C. et al. (2018). Multiple Beam Ptychography for Large Eld-of-View, High Throughput, Quantitative Phase Contrast Imaging. Ultramicroscopy, 184, 64–171. https://doi.org/10.1016/j.ultramic.2017.08.018
Letortu, P. et al. (2021). Ree-Dimensional (3D) Reconstructions of the Coastal Cli Face in Normandy (France) Based on Oblique Pleiades Imagery: Assessment of Ames Stereo Pipeline and MicMac Processing Chains. Int. J. Remote Sens., 42, 4562–4582. https://doi.org/10.1080/01431161.2021.1892857
Qin ,R. J. (2019). A Critical Analysis of Satellite Stereo Pairs for Digital Surface Model Generation and a Matching Quality Prediction Model. ISPRS J. Photogrammetry and Remote Sensing, 154, 139–150. https://doi.org/10.1016/j.isprsjprs.2019.06.005
Bulashenko, A. V., & Piltyay, S. I. (2020). Equivalent Microwave Circuit Technique for Waveguide Iris Polarizers Development. Visnyk NTUU KPI. Seriia – Radiotekhnika. Radioaparatobuduvannia [Bulletin of NTUU "KPI". The series – Radio Equipment. Radio Equipment Manufacturing], 83, 17–28. https://doi.org/10.20535/RADAP.2020.83.17-28
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., & 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 Manufacturing], 89, 11–20. https://doi.org/10.20535/RADAP.2022.89.11-20
Sydorchuk, O. L. (2022). Problematyka metodiv otsiniuvannia anten zi zmenshenoiu efektyvnoiu poverkhneiu rozsiiuvannia zasobiv radioelektronnoi rozvidky ta radioelektronnoi borotby [Challenges of Evaluation Methods for Antennas with Reduced Effective Scattering Surfaces in Signals Intelligence and Electronic Warfare 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], 22, 14–29. Zhytomyr: KZhMI. https://doi.org/10.46972/2076-1546.2022.22.02 [in Ukrainian].
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: KZhMI [in Ukrainian].
Sydorchuk, O. L. (2018). Metod proiektuvannia radiolokatsiinykh stantsii nazemnoi rozvidky z antennoiu systemoiu kolovoi poliaryzatsii [Method of Designing Ground Reconnaissance Radar Stations with a Circular Polarization Antenna System]. Suchasni informatsiini tekhnolohii u sferi bezpeky i oborony [Modern Information Technologies in the Field of Security and Defense], 3 (33), 25–35. Kyiv [in Ukrainian].
Wang, D., Kankare, V., & Puttonen, E. et al. (2017). Reconstructing Stem Cross Section Shapes from Terrestrial Laser Scanning. IEEE Geoscience and Remote Sensing Letters, 14 (2), 272–276. https://doi.org/10.1109/LGRS.2016.2638738
Yu, X., Liang, X., & Hyyppä, J. et al. (2013). Stem Biomass Estimation Based on Stem Reconstruction from Terrestrial Laser Scanning Point Clouds. Remote Sensing Letters, 4 (4), 344–353. https://doi.org/10.1080/2150704X.2012.734931
Medvedik, M. Y., Smirnov, Y. G., & Tsupak, A. A. (2023). Inverse Vector Problem of Diffraction by Inhomogeneous Body with A Piecewise Smooth Permittivity. Journal of Inverse III-Posed Problems, 32, 3, 453–465. https://doi.org/10.1515/jiip-2022-0060
Smirnov, Y. G., & Tsupak, A. A. (2022). Direct and Inverse Scalar Scattering Problems for the Helmholtz Equation in Rm. Journal of Inverse III-Posed Problems, 30, 1, 101–116. https://doi.org/10.1515/jiip-2020-0060
Sidorchuk, O., Tofanchuk, O., Krytenko, O., & Kalenchuk, Yu. (2017). Methodology Improvment of the Electromagnetic Field Amplitude Study Related to the Antenna System Risk Radio-Solid Station of Land-Development "Credo-M1". Scientific Works of Kharkiv National Air Force University, 5 (54), 102–109.
Sydorchuk, O. L. (2016). Doslidzhennia amplitud polia, zbudzhenoho liniinoiu reshitkoiu rupornykh oprominiuvachiv [The Study of the Amplitudes of the Fields Excited Linear Grating Horn Irradiators]. Visnyk NTUU «KPI». Seriia «Radiotekhnika. Radioaparaturobuduvannia» [Bulletin of NTUU "KPI". The series "Radio equipment. Radio Equipment Manufacturing"], 67, 5–11. https://doi.org/10.20535/radap.2016.67.5-11 [in Ukrainian].
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial 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.
