Личный кабинет
Подробное описание документа
Лихоеденко К. П.
Математическое моделирование характеристик рассеяния сверхкороткоимпульсных сигналов на объектах сложной формы / Лихоеденко К. П., Серегин Г. М., Сучков В. Б. - URL: http://radiotec.ru/ru/journal/Electromagnetic_Waves_and_Electronic_Systems/number/2024-3/article/24317 (дата обращения: 30.08.2024) // Электромагнитные волны и электронные системы. - 2024. - Т. 29, № 3. -
Постановка проблемы. В настоящее время при проектировании и разработке бортовых радиолокаторов, таких как автомобильные радиолокаторы в системах помощи водителю, бортовые спутниковые радиолокаторы контроля окружающего пространства для обеспечения безопасности космических аппаратов, актуальным направлением является использование принципов сверхширокополосной (СШП) и сверхкороткоимпульсной (СКИ) радиолокации. СКИ радиолокаторы характеризуются возможностью селекции целей по дальности с высоким пространственным разрешением, высокой помехоустойчивостью и помехозащищённостью, энергетической скрытностью, отсутствием слепых углов в диаграмме отражения от целей, возможностью функционирования в сложных метеоусловиях, малыми габаритами и стоимостью. Для выработки технических требований к приемо-передающим модулям и СШП антеннам радиолокаторов на ранних этапах проектирования необходимо наличие данных о фоноцелевой обстановке, в том числе о рассеивающих свойствах объектов локации при их зондировании СКИ сигналами. В связи с этим возникает необходимость создания верифицированных математических моделей, формализующих процесс взаимодействия СКИ радиолокационной системы и объекта локации, учитывающей особенности дифракции и рассеяния электромагнитных волн в широкой полосе частот.
Ключевые слова: сверхширокополосный, сверхкороткоимпульсный, радиолокатор, эффективная площадь рассеяния, полигональная модель, рассеяние радиоволн, математическое моделирование
Цель. Разработать методику математического моделирования характеристик рассеяния СКИ радиосигналов на объектах сложной геометрической формы с учетом формы огибающей СКИ радиосигнала и особенностей излучения СШП антенны.
Результаты. Представлен методический подход к определению СКИ эффективной площади рассеяния (ЭПР) объектов сложной формы при их локации негармоническими сигналами. Разработана математическая модель характеристик рассеяния объектов локации при их зондировании СКИ сигналами с учетом формы огибающей сигнала, генерируемого передатчиком однокристального микрочипа NVA 6100 длительностью 300 пс. Получены расчетные соотношения для определения напряженности электрического поля рассеяния объекта локации в частотной области на основе использования полигональной модели объекта и асимптотических методов теории дифракции. Показано, что в математической модели характеристик рассеяния объектов учтены частотные свойства СШП антенны на основе частотной характеристики на излучение, полученной численным моделированием. Проведена верификация разработанной математической модели на основе определения СКИ ЭПР идеально проводящей сферы. Получена диаграмма СКИ ЭПР спутника GPS с учетом излучения СКИ сигнала антенной Вивальди. Практическая значимость. Математическая модель характеристик рассеяния объектов локации при их зондировании СКИ сигналами является эффективным инструментом разработчика СШП радиолокаторов на раннем этапе их проектирования. Полученные оценки СКИ ЭПР спутника GPS позволяют выявить основные закономерности при рассеянии СКИ сигналов при локации протяженных целей.
621.396 Аппаратура и методы радиосвязи
Статья опубликована в следующих изданиях
Т. 29, № 3. - 2024.
