Метод определения модуля коэффициента отражения радиоволн от материалов на бистатическом стенде тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Гильмутдинов Руслан Валерьевич

• Гильмутдинов Руслан Валерьевич
• кандидат наук
• 2026

Оглавление диссертации кандидат наук Гильмутдинов Руслан Валерьевич

Обозначения и сокращения

Введение

1. Обзор литературы

1.1 Бистатические исследования

1.2 Линза

2. Основы исследования бистатических свойств материалов

2.1 Постановка задачи исследования

2.2 Вычисление МКО по формулам Френеля

2.3 Численное моделирование эксперимента

2.4 Измерение МКО на различных измерительных стендах

2.5 Достоверность полученных результатов

3. Исследование влияния методической погрешности на результаты эксперимента при измерении МКО

3.1 Влияние формы краев образцов материалов на методическую погрешность при определении значений МКО материалов

3.2 Влияние линейных размеров образца на методическую погрешность при определении значений МКО материалов

3.3 Проектирование конфигураций образцов материалов

3.4 Проектирование радиотехнической опоры

3.5 Достоверность экспериментальных полученных результатов

3.6 Выводы

4. Модернизация бистатического стенда

4.1 Разработка методики коррекции фонового сигнала для эффективного вычитания фонового сигнала

4.2 Использование дополнительной мишени для повышения точности измерений характеристик рассеяния

4.3 Разработка антенны с корректирующей линзой

2

4.4 Применение антенны с корректирующей линзой для измерения МКО

на бистатическом стенде

4.5 Достоверность полученных результатов

4.6 Выводы

Заключение

Список используемых источников

Приложение А - акт внедрения

Обозначения и сокращения

БЭПР - Бистатическая эффективная поверхность рассеяния

БЭК - Безэховая камера

ВАЦ - Векторный анализатор цепей

ДН - Диаграмма направленности

ДОР - Диаграмма обратного рассеяния

ММ - Метод моментов

МКО - Модуль коэффициента отражения

ОИ - Объект исследования

РПМ - Радиопоглощающий материал

РПП - Радиопоглощающее покрытие

ФО - Физическая оптика

ЭМВ - Электромагнитная волна

Введение

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Метод определения модуля коэффициента отражения радиоволн от материалов на бистатическом стенде»

Актуальность работы

В современном мире растет интерес к исследованиям в области электродинамики, охватывающим широкий круг задач, связанных с телекоммуникацией, радиосвязью, радиолокацией, дистанционным зондированием земной поверхности и исследованием космического пространства.

Развитие этих направлений обусловливает необходимость более глубокого понимания процессов взаимодействия электромагнитных волн с различными объектами и материалами. Актуальными становятся исследования механизмов рассеяния и отражения, определяющих параметры и свойства современных радиофизических систем и средств измерений.

В этом контексте особое внимание уделяется теоретическим и экспериментальным исследованиям бистатических свойств рассеяния различных объектов и образцов материалов, а также тестированию устройств, обеспечивающих формирование и регистрацию электромагнитных волн (ЭМВ). При этом изучаются частотные и угловые зависимости таких характеристик, как бистатическая эффективная площадь рассеяния (БЭПР) и модуль коэффициента зеркального отражения (МКО), представляющих особый интерес для анализа взаимодействия электромагнитных волн с объектами сложной структуры.

Несмотря на эволюцию методов численного исследования характеристик рассеяния, проведение натурных испытаний остается единственный способом получения достоверных данных о рассеивающих свойствах исследуемых объектов, поскольку объекты исследования имеют сложную внутреннюю структуру, геометрию, сочетание радиопрозрачных и радионепрозрачных материалов в своей конструкции. Таким образом, при решении сложных электродинамических задач, в частности, при исследовании бистатических свойств рассеяния материалов, объектов, экспериментальные методы исследования не потеряли своей

актуальности. Поэтому необходимы измерительные стенды, в том числе имеющие специальные системы, формирующие ЭМВ с заданными свойствами, позволяющие уменьшить погрешности измерений бистатических характеристик рассеяния.

При проведении экспериментов возникает множество задач, не позволяющих получить результаты электромагнитных измерений с требуемой точностью. Современный уровень развития техники позволяет считать инструментальную погрешность незначительной, в том числе векторного анализатора цепей (ВАЦ). Существенное влияние на полученные результаты при проведении измерений оказывает фоновый сигнал от стенок и конструкций безэховой камеры (БЭК). Особенно это актуально в бистатическом стенде, где приемная антенна принимает отражение от стен БЭК под различными углами, из-за чего трудно спроектировать оптимальную форму камеры или выбрать подходящий радиопоглощающий материал (РПМ) для установки на стенках, полу и потолке БЭК. В частности, при измерении МКО образца материала амплитуда сигнала, отраженного от стенки БЭК, соизмерима по амплитуде с откликом от исследуемого материала. Помимо указанных систематических погрешностей в бистатических измерениях наблюдается паразитный эффект прямого распространения сигнала между передающим и приёмным облучателями. Указанное явление становится критичным при увеличении бистатического угла, так как возрастает взаимовлияние антенн, искажающее полезную компоненту сигнала, и где стробирование сигнала по времени не позволяет отделить полезный сигнал от сигнала прямого прохождения между антеннами. Возникает необходимость уменьшить эту погрешность с помощью алгоритмов векторного вычитания и систем формирования поля.

Основной же вклад в погрешность при измерении значений МКО вносится

методической погрешностью, вызванной краевыми эффектами при использовании

метода замещения. Суть метода заключается в измерении сигнала от образца

материала конечных размеров, полученный сигнал нормируется на амплитуду

сигнала от металлической пластины-эталона, идентичной по форме и размерам

исследуемому образцу. В результате получается бистатическая характеристика

6

рассеяния образца материала конкретного размера и формы. При этом МКО является свойством исследуемого материала: способность отражать плоскую волну, падающую на бесконечную поверхность слоя материала. На практике полученный сигнал содержит в себе компоненты поля, полученного в результате дифракции волн на вершинах и ребрах исследуемого образца и нормировочной пластины.

Именно методическая погрешность вносит определяющий вклад в суммарную погрешность измерения в нижней части рабочего диапазона частот измерений, поскольку все остальные можно устранить или существенно уменьшить, применяя современное оборудование, программное обеспечение и т.д.

Научно-техническая задача

Вопросы, связанные с экспериментальным исследованием бистатических характеристик рассеяния, остаются актуальными уже много десятилетий. Поиск новых технических решений, направленных на уменьшение влияния методической погрешности, вызванной дифракционными эффектами, наличие прямого прохождения сигнала между облучателями и нивелирование погрешности их позиционирования при проведении измерений МКО от образцов материалов на бистатическом стенде, является важнейшей научно-технической задачей.

Из-за конечности размеров плоских образцов материалов полностью нивелировать значение краевых эффектов на измеряемые значения МКО невозможно, однако можно уменьшить их вклад в отраженный сигнал. Существующие измерительные стенды и методы определения МКО не позволяют получать значения МКО материалов в широком диапазоне частот и секторе углов. Разработка конкретных методов, позволяющие уменьшить методическую погрешность при измерении МКО в свободном пространстве на бистатическом стенде - ключевая научно-техническая задача в представленной работе.

Объектами исследования в данной работе являются бистатический стенд (его структурные элементы) и плоские образцы исследуемых материалов.

Предметом исследования является метод определения модуля коэффициента отражения в свободном пространстве на бистатическом стенде.

Целью диссертации является разработка метода для определения модуля коэффициента отражения (МКО) от образца материала в зависимости от угла падения электромагнитной волны (ЭМВ).

Для достижения данной цели в диссертации решались следующие задачи:

1. Определение влияния дифракционных эффектов в зависимости от форм и размеров образца материала на величину получаемых значений МКО.

2. Разработка специальных конфигураций плоского образца материала, уменьшающих погрешность измерения МКО на бистатическом стенде.

3. Разработка методики коррекции фона во временной области, уменьшающая погрешность определения МКО при больших бистатических углах.

4. Разработка системы формирования электромагнитного поля с целью уменьшения напряженности электромагнитного поля на краях образца при измерении МКО на бистатическом стенде.

Методы исследования

Численное моделирование, имитирующее измерение МКО от плоского образца материала в плоском электромагнитном поле; моделирование измерения МКО с использованием антенны с корректирующей линзой в качестве облучателя проводились с использованием метода интегральных уравнений.

Экспериментальные измерения методом замещения МКО плоских образцов материалов в различных конфигурациях в квазиплоском электромагнитном поле и в электромагнитном поле антенны с корректирующей линзой проводились на бистатическом стенде ИТПЭ РАН.

Научная новизна

1. Предложена схема моделирования процесса измерения МКО от образцов материалов методом замещения с использованием метода интегральных уравнений, определяющая вклад методической погрешности, связанной с конечным размером исследуемых образцов.

2. Предложен способ уменьшения влияния краевых эффектов при измерении на бистатическом стенде МКО от плоских образцов материалов, за счет нанесения радиопоглощающего материала на ребра и обратную сторону образца материала.

3. Разработана методика коррекции фонового сигнала во временной области, уменьшающая влияние прямого прохождения сигнала между антеннами при измерении МКО методом замещения.

4. Предложено использовать антенну с корректирующей линзой и диафрагмой, создающую специальное электромагнитное поле в области размещения образца, уменьшающая влияние краевых эффектов, для измерения МКО на бистатическом стенде.

Достоверность результатов

Сходимость и устойчивость результатов, полученных методом моментов, используемым при моделировании измерения МКО, подтверждается уменьшением шага сетки. Достоверность экспериментальных результатов подтверждается соответствием результатов численного моделирования и проведенных экспериментов.

Положения, выносимые на защиту

1. Использование конфигурации плоских образцов материалов в виде симметричной конструкции с радиопоглощающим материалом (РПМ) уменьшает влияние первичной и вторичной дифракции на определяемые значения модуля коэффициента отражения (МКО) образцов. Погрешность определения МКО уменьшается с 1,0 до 0,5 дБ при значении МКО от минус 6 до минус 10 дБ в секторе углов падения электромагнитной волны (ЭМВ) от 10 до 30° для материалов, имеющих интерференционный минимум.

2. Антенна с корректирующей линзой в диапазоне частот 4,5-10 ГГц позволяет снизить влияние краевых эффектов на определяемые значения МКО плоских квадратных образцов материалов с размерами (200х200) мм в диапазоне углов падения ЭМВ от 15 до 45°.

3. Коррекция фонового сигнала уменьшает влияние прямого прохождения сигнала между антеннами и снижает амплитуду флуктуаций значений МКО при углах падения, близких к скользящим, с 3 до 1 дБ.

4. Конфигурация плоских образцов материалов в виде симметричной конструкции с РПМ и коррекция фонового сигнала позволяет определять МКО при максимальном угле падения ЭМВ 75°.

Апробация работы

Основные результаты диссертационной работы опубликованы в [66-68, 71, 73-74], [76-82]. Результаты работы докладывались на следующих всероссийских и международных конференциях:

1) Международная конференции студентов, аспирантов и молодых учёных «Ломоносов-2021», Москва, 2021.

2) 63-я, 65-я научные конференции МФТИ. Долгопрудный. 2020, 2023.

3) Актуальные проблемы электродинамики, международная конференция памяти Алексея Георгиевича Свешникова, Москва, 2023.

4) XXXII, XXXIII Всероссийская школа-семинар «Волновые явления: физика и применения» имени А.П. Сухорукова, Москва, 2021, 2022.

5) 22-я -25-я ежегодные научные конференции ИТПЭ РАН, Москва, 2021 -2024 гг.

Практическое использование результатов диссертации

Полученные результаты диссертационного исследования использованы при оценке радиофизических характеристик образцов в рамках научно-технического задела для перспективных изделий. Некоторые результаты диссертации внедрены в методики измерений на бистатическом стенде и позволяют с меньшей погрешностью определять радиофизические характеристики образцов материалов, о чем свидетельствует акт о внедрении результатов (Приложение А), полученный от «ОКБ им. А.Люльки».

Личный вклад соискателя

Все ключевые результаты, представленные в диссертационной работе, получены автором лично. В рамках исследования самостоятельно выполнены: верификации гипотез, включая непосредственное участие в постановке экспериментов на бистатическом стенде и интерпретацию полученных данных; концептуальная разработка методики коррекции фонового сигнала, направленного на компенсацию погрешности позиционирования антенн, и создание системы формирования поля с заданными пространственно-временными характеристиками; инновационное предложение по использованию плоских конфигураций образцов материалов, обеспечивающих снижение методической погрешности.

Публикации

Основные результаты диссертации опубликованы в 12 работах, из них: 3 статьи в изданиях перечня ВАК по защищаемой специальности [66, 74, 82], из которых 2 публикации в отечественном издании, входящем в базы данных Scopus и Web of Science и включенном в перечень ВАК; 2 статьи в изданиях перечня ВАК по специальности 1.3.4. радиофизика (физико-математические науки) [68, 78]; 7 публикаций в сборниках конференций.

Объем и структура диссертации

Структура диссертационной работы включает введение, четыре основные главы, заключение и список литературы. Объём работы составляет 109 страниц, содержащие 65 иллюстративных материалов (графики, схемы, диаграммы) и 1 приложение. Список использованных источников насчитывает 82 позиции.

1. Обзор литературы

1.1 Бистатические исследования

Бистатическая радиолокация [1], в которой передатчик и приёмник разнесены в пространстве, представляет собой уникальное направление радиолокационных технологий, обладающее рядом преимуществ [2] перед традиционной моностатической архитектурой. Интерес к этой области, зародившийся ещё в середине XX века, значительно возрос в последние десятилетия [3] благодаря развитию цифровых технологий, методов обработки сигналов и появлению новых прикладных задач.

В работе [4] рассматриваются преимущества применения многопозиционной радиолокации и возможность использования бистатики при передаче сигналов. В статье описываются системы, основанные на концепции бистатических радаров и использующие несвязанные между собой передатчики. Бистатические когерентные системы, представленные в данной работе, реализуются с помощью простого радиочастотного оборудования, но требуют большой вычислительной мощности при обработке сигналов. Анализ радиолокационных помех [5] имеет большое значение для успешного проектирования радара. Статистические модели, которые могут должным образом охарактеризовать помехи, связанные с обнаружением воздушных целей, включая помехи от поверхности, возмущения атмосферы, помехи от облаков, необходимы для разработки оптимального алгоритма обнаружения. Теоретически исследовано влияние статистических характеристик помех прямого рассеяния на эффективность обнаружения целей. Предложен [6] алгоритм использования функции неоднозначности на случай с несколькими передатчиками и приёмниками. Разработана [7] теория линеаризованных изображений, позволяющая с помощью множества приёмно -передающих устройств определять координаты и скорость цели.

Исследование бистатических характеристик рассеяния представляет значительный научный и практический интерес, особенно в контексте анализа радиолокационных свойств двух принципиально разных классов объектов: типовых целей (металлические конструкции, аэродинамические формы) и стелс -объектов, использующих композитные материалы и геометрическое маскирование для минимизации ЭПР. В работе [8] исследуются значения бистатической ЭПР малозаметной воздушной цели. Проведены измерения характеристик рассеяния масштабной модели и численный расчёт модели настоящего объекта. Совпадение между измеренными и рассчитанными значениями ЭПР позволяет утверждать, что оба метода оценки ЭПР могут применяться на практике. В статье [9] авторы описывают проектирование и создание эталонной нормировочной мишени для проведения бистатических измерений объектов с малыми значениями ЭПР. Эталонная мишень, представленная в работе, проста в изготовлении, работает в широком диапазоне частот и может быть сконфигурирована для калибровки ко и кросс поляризаций. Результаты измерений БЭПР, откалиброванные с помощью эталонной мишени, сравнивались со смоделированными результатами с использованием FEKO. В [10-11] рассмотрена возможность измерения БЭПР больших объектов в компактном полигоне при фиксированном бистатическом угле. Измерительная установка компактного полигона была адаптирована для выполнения бистатических измерений ЭПР. Мишени освещались квазиплоской волной, создаваемой параболическим рефлектором. БЭПР целей измерялось путем размещения приемной антенны под фиксированным бистатическим углом в компактном полигоне. Результаты бистатических измерений ЭПР сравниваются со значениями, полученными путем моделирования, проведенным с помощью FEKO с использованием метода многоуровневых быстрых мультиполей (MLFMM).

Бистатическое рассеяние радиоволн является важным инструментом в

геофизических исследованиях для мониторинга динамики земной поверхности,

включая анализ состояния почв и их структурных изменений. В работе [12]

представлен усовершенствованный метод интегральных уравнений (Advanced

Integral Equation Method, AIEM), разработанный для моделирования как обратного,

14

так и бистатического рассеяния. Данный подход позволяет количественно оценить влияние шероховатости почвенных поверхностей на радиолокационные сигналы, что существенно повышает точность интерпретации данных дистанционного зондирования. Большое число сравнений численных и экспериментальных результатов, охватывающих широкий диапазон параметров поверхности, использовались для оценки точности А1ЕМ в прогнозировании коэффициента рассеяния и микроволновой излучательной способности в широком диапазоне геометрических параметров и условий поверхности земли. Проведенное сравнение показывает, что результаты, полученные с помощью AIEM, в целом хорошо согласуются как с численным моделированием, так и с экспериментальными измерениями с точки зрения угловых, частотных и поляризационных зависимостей, за исключением некоторых отклонений в нескольких случаях (большие углы падения и низкая влажность). Результаты [1 3-14] показывают, что точность определений параметров почвы увеличивается при бистатических измерениях, по сравнению с измерением обратного рассеяния. Использование данных, полученных при измерении на двух поляризациях, также повышает точность получаемых в результате обработки измерений параметров о исследуемой поверхности.

Современные научные достижения обеспечивают возможность

комплексного исследования характеристик электромагнитного рассеяния объектов

посредством численного моделирования и экспериментальных методов. Для

высокоточной регистрации бистатических параметров рассеяния разрабатываются

специализированные измерительные комплексы, включая многопозиционные

стенды с адаптивными антенными системами. В работе [15] описан бистатический

измерительный стенд, функционирующий в нескольких частотных диапазонах (10,

35 и 94 ГГц соответственно), что позволяет исследовать рассеивающие свойства

объектов в условиях, приближенных к реальным сценариям радиолокационного

зондирования. В качестве облучателей используется как рупорная антенна для

проведения измерений в дальней зоне, так и параболическая антенна, создающая

плоскую волну в промежуточной зоне. Точность измерения составляет 1 дБ по

15

амплитуде и 5° по фазе. Предложен стенд [16] для проведения множества видов исследований, таких как измерения поля излучения антенны в ближней зоне, исследование поглощающих свойств материалов путем сканирования рассеянного поля и определение электромагнитных характеристик материалов. Разработана установка [17] для регистрации рассеяния от материала, имеющего низкий коэффициент отражения на частотах в полосе 360-450 ГГц. В [18] рассмотрена возможность проведения измерений БЭПР в безэховой камере Бориса Ивана. Для тестирования возможностей данного стенда в качестве мишени был выбран небольшой круглый металлический цилиндр. Установлена возможность измерения БЭПР исследуемого объекта в зависимости от частоты и азимутального угла цели. Высокую точность измерений обеспечивает несколько факторов: низкий уровень шумов ВАЦ, стабильное вычитание фона и программное стробирование сигнала во временной области. В исследовании [19] разработан бистатический измерительный комплекс, где позиционирование передающей антенны осуществляется посредством 6-осевого роботизированного манипулятора. Представлен [20] трехмерный измерительный стенд, позволяющий регистрировать рассеянное поле в полусферическом пространстве и анализировать рассеяния волн на объектах с нестандартной геометрией и сложными материальными параметрами, например, анизотропными или дисперсионными. Результаты, полученные на данном стенде для различных металлических и диэлектрических мишеней, сравниваются с результатами, полученными путем численного моделирования либо с использованием метода связанных диполей, либо с помощью теории Ми. В статье

[21] представлен автоматизированный стенд с большим числом степеней свободы, позволяющий проводить измерения БЭПР в широком диапазоне углов. В работе

[22] представлено усовершенствование бистатического измерительного стенда,

описанного ранее в [20], а также проведён анализ специфических проблем,

характерных исключительно для бистатической конфигурации. Среди них

выделяется паразитное прямое распространение сигнала от передающей антенны к

приёмной, отсутствующее в моностатических системах. Авторы особо отмечают

критическую важность минимизации уровня фоновых помех, обусловленную

16

существенно меньшей амплитудой бистатического сигнала по сравнению с моностатическим режимом.

В исследовании [23] экспериментально продемонстрирована возможность регистрации характеристик рассеяния субволновых объектов (характерные размеры, сопоставимы с длиной волны излучения) с низкими значениями ЭПР. Измерения выполнялись в бистатической конфигурации при углах рассеяния, превышающих 120°, что обеспечило валидацию методики в условиях, близких к предельным для данного класса задач. Точность экспериментальных данных подтверждена их сопоставлением с результатами численного моделирования, выполненного методом конечных элементов. Установлено, что разработанный подход позволяет анализировать рассеивающие свойства целей с ЭПР до минус 50 дБ[м2], что соответствует уровню сигналов от малозаметных объектов.

Совершенствование методов бистатической радиолокации обуславливает необходимость изучения характеристик рассеяния плоских образцов магнитодиэлектриков при облучении плоской электромагнитной волной под произвольными углами (включая скользящее падение). В исследовании [24] предложен специализированный измерительный стенд бистатического типа, дополненный алгоритмом калибровки, который устраняет систематические погрешности, связанные с множественными переотражениями и расфокусировкой приемной и передающей антенн.

Современные исследования в области радиофизики уделяют значительное

внимание изучению бистатических характеристик рассеяния композитных

радиопоглощающих материалов, включая периодические структуры на основе

ячеистых метаповерхностей. В работах [25-26] проведён анализ поглощающих

свойств таких материалов, продемонстрировавший их способность эффективно

снижать уровень радиолокационной заметности. В частности, в исследовании [25]

предложена методика применения метаматериалов для минимизации эффективной

площади рассеяния (ЭПР) плоских радиолокационных целей. Экспериментальные

данные, полученные на бистатическом стенде, продемонстрировали высокую

степень согласования с результатами численного моделирования. В [26]

17

рассмотрены общие вопросы, например, необходимость юстирования оборудования и постобработки измеренных сигналов, с которыми сталкиваются исследователи при изучении свойств метаповерхностей. Также проведены сравнения измеренных рассеивающих свойств образцов с моделированием метаматериала на бесконечной поверхности.

В работе [27] проведено численное моделирование двухпозиционное рассеяние плоской электромагнитной волны на металлической пластине треугольной формы, геометрические размеры которой существенно превышают длину волны сигнала. Основное внимание уделено анализу механизмов формирования рассеянного поля, включая: возбуждение реберных волн и вторичную дифракцию.

Бистатические измерения сопряжены с рядом методических сложностей, ограничивающих точность определения характеристик рассеяния. Одним из ключевых факторов погрешности является конечность геометрических размеров исследуемых образцов, приводящая к дифракции волн на границах объекта, искажающей амплитудно-фазовые характеристики рассеянного поля.

Показано [28], что характеристики обратного рассеяния квадратных образцов демонстрируют выраженную зависимость от угла между их рёбрами и направлением поляризации падающей ЭМВ.

1.2 Линза

Для проведения измерений радиотехнических и электромагнитных параметров в том числе бистатических необходимо иметь распределение электромагнитного поля с заданными характеристиками в области размещения исследуемого объекта. В зависимости от целей и задач измерения изменяются требования к характеристикам распределения поля в рабочей зоне. Например, при измерении МКО влияние краевых эффектов должно быть снижено. Поскольку измерения МКО относительны, то формирование квазиплоской волны в рабочей

зоне не требуется, напротив, уменьшение амплитуды поля падающей волны на ребрах плоского образца материала приводит к уменьшению погрешности измерений. Требуемое распределение ЭМВ можно достигается с помощью диафрагмированной линзы, сужающая пучок, уменьшая тем самым амплитуду, и выравнивая фазовый фронт. Обратная ситуация возникает при использовании различных облучателей для измерения ЭПР. Здесь важно сформировать именно квазиплоскую волну, будь то измерения в конической рупорной безэховой камере, или компактном полигоне, или на бистатической установке. В этих измерениях амплитуда и фаза должны быть примерно постоянными и соответствовать критериям квазиплоской волны.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Гильмутдинов Руслан Валерьевич, 2026 год

Список используемых источников

1. Doughty S.R. Development and performance evaluation of a multistatic radar system. Doctoral thesis, University of London, 2008, 213p.

2. Moccia A. Bistatic Radar: Emerging Technology. John Wiley & Sons, 2008, 406 p.

3. Nezlin D.V, Kostylev V.I. Bistatic Radar: Principles and Practice. John Wiley & Sons, 2007, 493 p.

4. Bezousek P., Schejbal V. Bistatic and Multistatic Radar Systems. Radio engineering, V. 17, N. 3, September 2008.

5. HU Cheng, LONG Teng, ZENG Tao, Statistic characteristic analysis of forward scattering surface clutter in bistatic radar. December 2010, V. 53, N. 12, pp. 2675-2686

6. Bradaric I., Capraro G. T., Weiner D. D., Wicks M. C. A Framework for the Analysis of Multistatic Radar Systems with Multiple Transmitters. 2007 International Conference on Electromagnetics in Advanced Applications, Turin, Italy, 2007, pp. 443-446, doi: 10.1109/ICEAA.2007.4387333.

7. Wang L., Cheney M., Borden B. Multistatic Radar Imaging of Moving Targets. IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems, V. 48, N. 1, pp. 230-242, Jan. 2012, doi: 10.1109/TAES.2012.6129632.

8. Gurel L., Bagci H., Castelli J. C., Cheraly A., Tardivel F. Validation through comparison: Measurement and calculation of the bistatic radar cross section of a stealth target. Radio Science. V. 38, N. 3. 2003.

9. Pienaar M., Odendaal J. W., Joubert J., Cilliers J. E., Smit J. C. Active calibration target for bistatic radar cross-section measurements. Radio Sci., V. 51, pp. 515-523, 2016, doi:10.1002/2015RS005931.

10. Potgieter M., Odendaal J. W., Blaauw C. and Joubert J. Bistatic RCS Measurements of Large Targets in a Compact Range. IEEE Trans. on Antennas and Propagation, V.67, N.4, P.2847. 2019.

11. Pienaar M., Odendaal J.W., Joubert J., Pienaar C., Smit J. C. Bistatic RCS measurements in a compact range. 2017 International Conference on Electromagnetics in Advanced Applications (ICEAA), 2017, pp. 1199-1202, doi: 10.1109/ICEAA.2017.8065484.

12. Zeng J., Chen K.-S., Bi H., Zhao T., Yang X. A. Comprehensive Analysis of Rough Soil Surface Scattering and Emission Predicted by AIEM with Comparison to Numerical Simulations and Experimental Measurements. IEEE Trans. on Geoscience and Remote Sensing, V. 55, N. 3, March 2017.

13. Zeng J., Chen K. -S., Bi H., Chen Q., Yang X. Radar Response of Off-Specular Bistatic Scattering to Soil Moisture and Surface Roughness at L-Band. IEEE Geoscience and Remote Sensing Letters, V. 13, N. 12, pp. 1945-1949, Dec. 2016, doi: 10.1109/LGRS.2016.2618884.

14. Zeng J., Chen. K. -S., Liu Y., Bi H., Chen Q. Response of bistatic scattering to soil moisture and surface roughness at L-band. 2016 IEEE International Geoscience and Remote Sensing Symposium (IGARSS), Beijing, China, 2016, pp. 2098-2101, doi: 10.1109/IGARSS.2016.7729541.

15. Hauck B., Ulaby F., DeRoo R. Polarimetric bistatic-measurement facility for point and distributed targets. IEEE Antennas and Propagation Magazine, V. 40, N. 1, pp. 31-41, Feb. 1998, doi: 10.1109/74.667324.

16. Escot D., Poyetos D., Aguilar J.A., Montiel I., González I., Saez de Adana F. Indoor 3D Full Polarimetric Bistatic Spherical Facility for Electromagnetic Tests. IEEE Antennas and Propagation Magazine, V. 52, N. 4, pp. 112-118, Aug. 2010, doi: 10.1109/MAP.2010.5638248.

17. Jin M., Li B., Bai M. On the Reflectivity Measurements of Microwave Blackbody in Bistatic Near-Field Configuration. IEEE Transactions on Antennas and Propagation, V. 69, N. 11, pp. 80278032, Nov. 2021, doi: 10.1109/TAP.2021.3083762.

18. Daout F., Schmitt F. Analysis of a bistatic Radar Cross Section measurement capability for the Boris Vian anechoic chamber. 2014 IEEE Conference on Antenna Measurements & Applications (CAMA), 2014, pp. 1-4, doi: 10.1109/CAMA.2014.7003455.

19. Wei F., L. Guo L. An Efficient Electromagnetics Measurement of 3D Bistatic Scattering Problem at Oblique Incident. 2019 International Applied Computational Electromagnetics Society Symposium -China (ACES), Nanjing, China, 2019, pp. 1-2, doi: 10.23919/ACES48530.2019.9060643.

20. Eyraud C., Geffrin J.-M., Sabouroux P., Chaumet P. C., Tortel H., Giovannini H., Litman A. Validation of a 3D bistatic microwave scattering measurement setup. Radio Science, V. 43, P. 4018. 2008.

21. Roding M., Sommerkorn G., Hafner S., Ihlow A., Jovanoska S., Thoma R. S. A Double-Arch Positioner for Bistatic RCS Measurements with Four Degrees of Freedom. 2017 47th European Microwave Conference (EuMC), Nuremberg, Germany, 2017, pp. 1273-1276, doi: 10.23919/EuMC.2017.8231083.

22. Saleh H., Geffrin J.-M., Eyraud C., Tortel H. Upgrading The Settings of a Microwave Experimental Setup for Better Accuracy in Bistatic Radar Cross Section Measurement. 2017 Mediterranean Microwave Symposium (MMS), Marseille, France, 2017, pp. 1-2, doi: 10.1109/MMS.2017.8497163.

23. Saleh H., Geffrin J.-M., Tortel H. Bistatic scattering measurement on low permittivity spheroidal objects. 2017 11th European Conference on Antennas and Propagation (EUCAP), Paris, 2017, pp. 259262.

24. Umari M. H., Ghodgaonkar D. K., Varadan V.V., and Varadan V.K. A free-space bistatic calibration technique for the measurement of parallel and perpendicular reflection coefficients of planar samples. IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement, V. 40, N. 1, pp. 19-24, Feb. 1991.

25. Masaki T., Ishii Y., Michishita N., Morishita H., Hada H. Monostatic and Bistatic RCS Measurements for Thin Metasurfaces. 2017 IEEE Conference on Antenna Measurements & Applications (CAMA), Tsukuba, Japan, 2017, pp. 351-352, doi: 10.1109/CAMA.2017.8273448.

26. Alvarez H. F., de Cos M.E., Las-Heras F. Monostatic and Bistatic Measurements of Metasurfaces on Anechoic Chamber and a Comparison with Electromagnetic Simulations. 2019 13th European Conference on Antennas and Propagation (EuCAP), Krakow, Poland, 2019, pp. 1-4.

27. Лебедев А.М., Обухов М.Л., Селин И.А., Фурманова Т.А. Закономерности двухпозиционного рассеяния металлическим треугольником. Журнал радиоэлектроники, 2019, № 6.

28. Knott E.F., Shaeffer J.F., Tuley M.T. Radar cross section. Boston: SciTech Publishing, 1993, second edition, 477 p.

29. Зелкин У.Г., Петрова Р.А. Линзовые антенны. М.: Советское радио, 1974. 280 с.

30. Cornbleet S. Microwave Optics: The Optics of Microwave Antenna Design.

31. Filipovic D.F., Gauthier G.P., Raman S., Rebeiz G.M. Off-axis properties of silicon and quartz dielectric lens antennas. IEEE Transactions on Antennas and Propagation, V. 45, N. 5, May 1997, P.760.

32. Uslenghi P.L.E. Optical behavior of elliptical lenses made of DNG metamaterial. IEEE Antennas AND Wireless Propagation Letters, V.9. 2010. P.566.

33. Piksa P., Zvanovec S., Cerny P. Elliptic and Hyperbolic Dielectric Lens Antennas in mm-Waves. Radioengineering, V.20, N.1, April 2011, P. 270.

34. Rappaport C., Zaghloul A. Optimized three-dimensional lenses for wide-angle scanning. IEEE Transactions on Antennas and Propagation, V. 33, N. 11, pp. 1227-1236, November 1985, doi: 10.1109/TAP.1985.1143519.

35. Rao J. Multifocal three-dimensional bootlace lenses. IEEE Transactions on Antennas and Propagation, V. 30, N. 6, November 1982, pp. 1050-1056.

36. Hall L.T., Abbott D. Design and simulation of a high efficiency Rotman lens for MM-wave sensing applications. 2000 Asia-Pacific Microwave Conference. Proceedings (Cat. No.00TH8522), Sydney, NSW, Australia, 2000, pp. 1419-1422, doi: 10.1109/APMC.2000.926102.

37. Neto A., Maci S., de Maagt P.J.I. Reflections inside an elliptical dielectric lens antenna. IEEE Proc.-Microwave: Antenna and Propagation, V.145, N. 3, June 1998.

38. J0rgensen E., Meincke P., Neto A., Llombart N. Generalized admittance matrix method for fast full-wave analysis of integrated lens antennas. The 8th European Conference on Antennas and

Propagation (EuCAP 2014), The Hague, Netherlands, 2014, pp. 3195-3199, doi: 10.1109/EuCAP.2014.6902508.

39. Boriskin, A.V., Sauleau, R., Costa, J.R., Fernandes, C. (2018). Integrated Lens Antennas. In: Boriskin, A., Sauleau, R. (eds) Aperture Antennas for Millimeter and Sub-Millimeter Wave Applications. Signals and Communication Technology. Springer, Cham. https://doi.org/10.1007/978-3-319-62773-1_1

40. Afzal M. U., Esselle K. P. Radiation performance and profile comparison of all-dielectric phase-corrected electromagnetic bandgap resonator antennas and hyperbolic lens antennas. 2016 International Conference on Electromagnetics in Advanced Applications (ICEAA), Cairns, QLD, Australia, 2016, pp. 704-707, doi: 10.1109/ICEAA.2016.7731496.

41. Afzal M.U., Esselle K.P. Zeb B. A. Dielectric Phase-Correcting Structures for Electromagnetic Band Gap Resonator Antennas. IEEE Transactions on Antennas and Propagation, V. 63, N. 8, pp. 33903399, Aug. 2015, doi: 10.1109/TAP.2015.2438332.

42. Nguyen N.T., Rolland A., Boriskin A.V., Valerio G. Size and Weight Reduction of Integrated Lens Antennas Using a Cylindrical Air Cavity. IEEE Transactions on Antennas and Propagation, V. 60, N. 12, pp. 5993-5998, Dec. 2012, doi: 10.1109/TAP.2012.2208931.

43. Costa J.R., Silveirinha M.G., Fernandes C.A. Evaluation of a Double-Shell Integrated Scanning Lens Antenna. IEEE Antenna and Wireless Propagation letters, 2008. V.7, P.781, doi: 10.1109/LAWP.2008.2008403.

44. Hoel K.V., Kristoffersen S. Characterization of variable density 3D printed materials for broadband GRIN lens. 2017 IEEE International Symposium on Antennas and Propagation & USNC/URSI National Radio Science Meeting, San Diego, CA, USA, 2017, pp. 2643-2644, doi: 10.1109/APUSNCURSINRSM.2017.8073364.

45. Hoel K. V., Ignatenko M., Kristoffersen S., Lier E. Filipovic D. S. 3-D Printed Monolithic GRIN Dielectric-Loaded Double-Ridged Horn Antennas. IEEE Transactions on Antennas and Propagation, V. 68, N. 1, pp. 533-539, Jan. 2020, doi: 10.1109/TAP.2019.2938563.

46. Fuchs B., Le Coq L., Lafond O., Rondineau S., Himdi M. Design Optimization of Multishell Luneburg Lenses. IEEE Transactions on Antennas and Propagation, V. 55, N. 2, pp. 283-289, Feb. 2007, doi: 10.1109/TAP.2006.889849.

47. Liang M., Ng W. -R., Chang K., Gbele K., Gehm M. E., Xin H. A 3-D Luneburg Lens Antenna Fabricated by Polymer Jetting Rapid Prototyping. IEEE Transactions on Antennas and Propagation, V. 62, N. 4, pp. 1799-1807, April 2014, doi: 10.1109/TAP.2013.2297165.

48. Dhouibi A., Burokur S. N., de Lustrac A., Priou A. Low-Profile Substrate-Integrated Lens Antenna Using Metamaterials. IEEE Antennas and Wireless Propagation Letters, V. 12, pp. 43-46, 2013, doi: 10.1109/LAWP.2012.2237372.

49. Mentzer J.R. The Use of Dielectric Lenses in Reflection Measurements. Proc. IRE, pp. 252-256, February 1953.

50. Балабуха Н.П., Меньших Н.Л., Солосин В.С. Оптимизация линзового коллиматора, расположенного в рупорной безэховой камере. Журнал радиоэлектроники [электронный журнал]. 2017. №9. Режим доступа: http://jre.cplire.ru/jre/sep17/5/text.pdf

51. Miyata K. A 12 GHz-band planar waveguide array antenna for compact range application-a preliminary study. IEEE Transactions on Antennas and Propagation, V. 44, N. 4, pp. 588-589, April 1996, doi: 10.1109/8.489312.

52. Miyata K., H. Yamazaki H. Radiation pattern measurement of small antennas in a constructed prototype compact range. IEEE Antennas and Propagation Society International Symposium 1997, Digest, Montreal, QC, Canada, 1997, V. 1, pp. 140-143, doi: 10.1109/APS.1997.630106.

53. Balabukha N.P., Menshikh N.L., Solosin V.S. Modeling of electromagnetic field distribution in the tapered anechoic chamber with lens. Antenny, N. 2, 42 (2017).

54. Balabukha N.P., Menshikh N.L., Shapkina N.E. A Study of Electromagnetic Fields in Conical and Pyramidal Tapered Anechoic Chambers. Moscow University Physics Bulletin, 2021, Vol. 76, No. 3, pp. 126-135.

55. Balabukha N.P., Menshikh N.L., Solosin V.S. Development of a Plane Lens for a Tapered Anechoic Chamber. 2022 IEEE 8th All-Russian Microwave Conference (RMC), Moscow, Russian Federation, 2022, pp. 187-190, doi: 10.1109/RMC55984.2022.10079487.

56. Matitsine S., Lagoiski P., Matytsine L., Matytsine M., Chia T.-T., Tan P.-K., Rodriguez V. Extension of Tapered Chamber Quit Zone with Large RF Lens. AMTA, 2012, A12, P.0081.

57. Matitsine S., Kumaran R., Matytsine L., Chia T.T. A Novel Method to Achieve Large Quiet Zone With an Array of Lenses. 35th Annual Meeting & Symposium of Antenna Measurement Techniques Association (AMTA), Columbus, Ohio, 2013

58. Muhamad F., Baba N. H., Awang Z., Ghodgaonkar D.K. Microwave non-destructive testing of semiconductor wafers in the frequency range 8-12.5 GHz. ICONIP '02. Proceedings of the 9th International Conference on Neural Information Processing. Computational Intelligence for the E-Age (IEEE Cat. No.02EX575), Penang, Malaysia, 2002, pp. 561-565, doi: 10.1109/SMELEC.2002.1217886.

59. Фридман А.Э. Основы метрологии. Современный курс. С.-Пб.: НПО «Профессионал», 2008. 284 с.

60. Бреховских Л. М. Волны в слоистых средах. М.: Наука, 1973. 503 с.

61. Ильинский А.С., Кравцов В.В., Свешников А.Г. Математические модели электродинамики. М.: Высшая школа, 1991 г. 224 с.

62. Федоров С.А., Меньших Н.Л., Солосин В.С. Стенд для измерений бистатических

параметров рассеяния малоразмерных объектов. XI Всероссийская научно-техническая

106

конференция "Метрология в радиоэлектронике", Менделеево, Московская обл., 19-21 июня 2018 г.

63. Федоров С.А., Меньших Н.Л. Измерительный комплекс для определения параметров двухпозиционного рассеяния ЭМВ. VI Микроволновая конференция, Москва, 27-29 ноября 2018.

64. Хемминг Р.В. Цифровые фильтры. М.: Советское радио, 1980 г., 224 с.

65. Кобак В.О. Радиолокационные отражатели. Советское радио, 1975. 212 с.

66. Gilmutdinov R.V., Krasnolobov I.I., Menshikh N.L., Fedorov S.A. Procedural Measurement Error in Specular Reflection Coefficient from Planar Samples Using Two Different Types of Test Stands. Meas Tech, V. 64, pp. 481-487, 2021, https://doi.org/10.1007/s11018-021-01957-7

67. Fedorov S.A, Menshikh N.L., Gilmutdinov R.V., Solosin V.S. Comparison of the Measurement Accuracy of Material Sample Specular Reflection Coefficient for Two Types of Measuring Facilities. 2021 Radiation and Scattering of Electromagnetic Waves (RSEMW), Divnomorskoe, Russia, 2021, pp. 332-336, doi: 10.1109/RSEMW52378.2021.9494032.

68. Гильмутдинов Р.В., Меньших Н.Л., Федоров С.А. Краевые эффекты в бистатических измерениях характеристик рассеяния образцов материалов. Журнал радиоэлектроники [электронный журнал]. 2020. №10. https://doi.Org/10.30898/1684-1719.2020.10.6

69. Иванова В.И., Кибец С.Г., Краснолобов И.И., Лагарьков А.Н., Политико А.А., Семененко В.Н., Чистяев В.А. Разработка широкополосного радиопоглощающего покрытия с высокими эксплуатационными свойствами // Журнал радиоэлектроники [электронный журнал]. 2016. №7. URL: http://jre.cplire.ru/jre/jul16/5/text.pdf

70. Семененко В.Н., Чистяев В.А., Политико А.А., Басков К.М. Стенд для измерения в свободном пространстве радиофизических параметров материалов в сверхширокой полосе сверхвысоких частот // Измерительная техника. 2019. №2

71. Balabukha N.P., Fedorov S.A., Gilmutdinov R.V., Menshikh N.L., Sapoznikov D.V. The Impact of the Sizes of a Planar Sample to Methodical Errors in Measuring the Specular Reflection Coefficient. 2021 Antennas Design and Measurement International Conference (ADMInC), 2021, pp. 54-57, doi: 10.1109/ADMInC54110.2021.9671006.

72. Балабуха Н.П., Зубов А.С., Солосин В.С. Компактные полигоны для измерения характеристик рассеяния. М.: Наука, 2007.

73. Гильмутдинов Р.В., Меньших Н.Л., Федоров С.А. Разработка структур образца для повышения точности измерений коэффициента зеркального отражения. Современная электродинамика, № 1 (1), 35-38, 2022.

74. Gilmutdinov R.V., Menshikh N.L., Fedorov S.A. Improving the accuracy of measurements of the bistatic scattering characteristics of material samples of various configurations. Meas Tech, 67, 467476, 2024. https://doi.org/10.1007/s11018-024-02367-1

107

75. Semenenko V. N. et al. Complex permittivity and permeability of composite materials based on carbonyl iron powder over an ultrawide frequency band //Physical Review Applied. - 2021. - Т. 16. -№. 1. - С. 014062.

76. Gilmutdinov R.V., Menshikh N.L., S. A. Fedorov. Application of Etalon for Measurement of Bistatic Parameters of Materials. 2022 IEEE 8th All-Russian Microwave Conference (RMC), Moscow, Russian Federation, 2022, pp. 394-396, doi: 10.1109/RMC55984.2022.10079582.

77. Fedorov S. A., Gilmutdinov R.V., Menshikh N.L. Reducing Error of Position When Measuring the Bistatic Reflection Coefficient. 2020 7th All-Russian Microwave Conference (RMC), 2020, pp. 276278, doi: 10.1109/RMC50626.2020.9312243.

78. Гильмутдинов Р.В., Меньших Н.Л., Федоров С.А., Брук Л.В. Методика обработки сигналов, позволяющая уменьшить погрешности измерений бистатических характеристик рассеяния образцов материалов. Журнал радиоэлектроники. 2024. №. 10. https://doi.org/10.30898/1684-1719.2024.10.10

79. Fedorov S.A., Menshikh N.L., Gilmutdinov R.V., Korolev D.P. Improving the Accuracy of Bistatic Measurements Using a Reference Target. 2024 Conference of Young Researchers in Electrical and Electronic Engineering (ElCon), Saint Petersburg, Russian Federation, 2024, pp. 637-640, doi: 10.1109/ElCon61730.2024.10468125.

80. Gilmutdinov R.V., Fedorov S.A., Menshikh N.L. Modernization of the Electromagnetic Field Formation System for Bistatic Measurements," 2023 Radiation and Scattering of Electromagnetic Waves (RSEMW), Divnomorskoe, Russian Federation, 2023, pp. 92-95, doi: 10.1109/RSEMW58451.2023.10202125.

81. Menshikh N.L., Fedorov S.A., Gilmutdinov R.V Application of Antenna - Lens System for Measurement of Bistatic Parameters of Materials," 2022 International Conference on Information, Control, and Communication Technologies (ICCT), 2022, pp. 1-4, doi: 10.1109/ICCT56057.2022.9976617.

82. Гильмутдинов Р.В. Меньших Н.Л., Фёдоров С.А. Использование антенны с корректирующей линзой для измерения параметров рассеяния материалов на бистатическом стенде. Современная электродинамика, № 6 (14), 18-27, 2024, doi:10.24412/2949-0553-2024-614-18-27.

Приложение А - акт внедрения

УТВЕРЖДАЮ

АКТ

о внедрении результатов диссертационной работы

Гильмутдинова Руслана Валерьевича на тему:

«Метод определения модуля коэффициента отражения радиоволн от материалов

на бистатическом стенде»

Комиссия в составе:

Председатель: Мухин А.Н.

Члены комиссии: Сорокин А.А.

составила акт о том, что результаты диссертационной работы Гильмутдинова Р.В. «Метод определения модуля коэффициента отражения радиоволн от материалов на бистатическом стенде», представленной на соискание ученой степени кандидата технических наук, использованы при оценке радиофизических характеристик образцов специальных материалов, разрабатываемых «ОКБ им. А.Люльки» филиал ПАО «ОДК-УМПО» в рамках научно-технического задела для перспективных изделий. Результаты диссертации внедрены в методики измерений на бистатическом стенде и позволяют с меньшей погрешностью определять значение модуля коэффициента отражения от специальных материалов, используемых в технологии снижения радиолокационной заметности изделий.

Дукаревич И.С. Симоненко А.Г.

Председатель комиссии

Члены комиссии

Сорокин А.А. Дукаревич И.С. Симоненко А.Г.

Мухин А.Н.