Направленные и энергетические характеристики антенн для СШП систем ближней радиолокации тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.12.07, кандидат технических наук Овчаров, Алексей Петрович

  • Овчаров, Алексей Петрович
  • кандидат технических науккандидат технических наук
  • 2012, Казань
  • Специальность ВАК РФ05.12.07
  • Количество страниц 174
Овчаров, Алексей Петрович. Направленные и энергетические характеристики антенн для СШП систем ближней радиолокации: дис. кандидат технических наук: 05.12.07 - Антенны, СВЧ устройства и их технологии. Казань. 2012. 174 с.

Оглавление диссертации кандидат технических наук Овчаров, Алексей Петрович

Содержание

Введение

Глава 1. Анализ состояния теории и практики СШП локации

1.1. История развития радиолокационных систем

1.2. Возможности и основные проблемы СШП систем

1.2.1. Преимущества СШП систем

1.2.2. Классификация СШП РЛС

1.2.3. Сигналы и методы возбуждения СШП РЛС

1.2.4. Особенности СШП сигналов

1.2.5. Антенны СШП систем

1.3. Анализ возможностей применения СШП сигналов в локации

1.3.1. Аппаратура определения промаха

1.3.2. МЖ-локаторы

1.3.3. РИТЛ «Аквамарин»

1.3.4. Георадары

1.4. Выводы по разделу

Глава 2. Аналитическое описание модели СШП радиосредства

2.1. Направленные свойства СШП радиосредств

2.2. Коэффициент усиления и направленные свойства антенны СШП радиосредств

2.2.1. Энергетическая модель канала радиолинии

2.2.2. Коэффициент усиления антенны линии радиосвязи

2.2.3. Коэффициент усиления антенны СШП РЛС

2.2.4. Применение модели корректирующих импульсов

2.3. Переходные процессы в антеннах СШП радиосредств

2.3.1. Связь частотной и временной оптимизации

2.4. Методы получения исходных данных

2.4.1. Определение ЭПР

2.4.2. Определение параметров антенн

2.5. Выводы по разделу

Глава 3. Моделирование и анализ, используемых моделей СШП радиосредства

3.1. Анализ направленных свойств антенн СШП линии радиосвязи

3.2. Анализ направленных свойств СШП РЛС с пассивным ответом

3.3. Выводы по разделу

Глава 4. Теоретическое описание, анализ и моделирование СШП антенной решетки

4.1. Антенные решетки СШП систем

4.1.1. Матричная модель антенной решетки и ее использование

4.1.2. Матричная модель антенной решетки в составе СШП РЛС

4.1.3. Синтез антенных решеток для СШП РЛС

4.2. Антенны для СШП радиосредств с повышенной направленностью

4.2.1. Анализ модель СШП АР при синфазном возбуждении

4.2.2. Коэффициент усиления линейной антенной решетки СШП РЛС

4.3. СШП АР с расширением ДН

4.3.1. Модель АР по СШП сигналу при несинфазном возбуждении с задержкой на длину волны

4.3.2. Модель АР по СШП сигналу с симметричным фазовым распределением

4.4. Синтез квазиизотропной ДН по СШП сигналу

4.5. Синтез квазиизотропной ДН по СШП сигналу на объекте

4.5.1. Вводные замечания

4.5.2. Формирование квазиизотропных ДН на объектах цилиндрической формы

4.5.3. Использование многоэлементных решеток

4.5.4. Некогерентные АР

4.6. Выводы по разделу

Глава 5. Аппаратура определения промаха

5.1. Варианты построения системы

5.2. Возможные технические средства реализации

5.3. Анализ и оптимизация работы АОП

5.3.1. Оптимизация частотного диапазона работы аппаратуры

5.3.2. Практическая реализация некогерентной системы СШП РЛС

5.4. Выводы по разделу

Заключение

Список литературы

Приложение А. Листинг программы математического анализа в среде

Ма1с11Сас1

Приложение Б. Листинг моделей в среде БЕКО

Рекомендованный список диссертаций по специальности «Антенны, СВЧ устройства и их технологии», 05.12.07 шифр ВАК

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Направленные и энергетические характеристики антенн для СШП систем ближней радиолокации»

Введение

Актуальность исследования. В последние годы перспективным направлением совершенствования РЛС является расширение спектра сигналов, вплоть до перехода к сверхширокополосным (СШП) сигналам, а также использование пространственно-многоканальных антенных систем - антенных решеток (АР). Во многом это связано с тем, что такой подход обеспечивает ряд преимуществ по сравнению с традиционными средствами, в частности -повышение разрешающей способности по дальности и угловым координатам. Прогнозируемые достоинства СШП РЛС вызвали повышенный интерес российских и зарубежных специалистов, что привело к дальнейшему развитию и внедрению СШП техники в ряд смежных с радиолокацией областей, таких как связь, зондирование сред, медицина, системы неразрушающего контроля и т.п. К числу перспективных приложений относятся средства ближней радиолокации, такие как поисковые и охранные системы, радиолокационные устройства в составе беспилотных мишенных комплексов и некоторые другие.

Существует два основных направления построения подобных систем. Первый из них реализуется в РЛС с несущей частотой, соответствующей сантиметровому или миллиметровому диапазону волн. В таком случае ширина относительной полосы частот не превышает значения 5... 10 процентов. Аппаратурные решения при этом, по существу, остаются традиционными.

Другое направление заключается в использовании принципа «ударного возбуждения антенны» видеоимпульсами наносекундной и субнаносекундной длительности. Реализация этого принципа позволяет значительно упростить построение аппаратуры, что может иметь решающее значение для радиотехнических применений. В то же время существенно возрастает роль антенн, выполняющих одну из ключевых функций в системах данного типа. Следует также подчеркнуть, что если для узкополосных радиосредств направленность антенн в большинстве случаев достаточно полно характеризуется коэффициентом усиления КУ(9,ф,) на средней частоте

полосы радиосигнала, а угловая зависимость мощности принимаемого сигнала на выходе линейного приемника практически не зависит от структуры сигнала и алгоритма его обработки, то для сверхширокополосных радиосредств характерно наличие выраженной частотной зависимости коэффициента усиления антенны КУ(0,ср,ю) в пределах полосы частот радиосигнала. В результате, использование таких традиционных показателей как коэффициент усиления и ДН антенны в традиционном понимании становится невозможным.

Для ряда средств ближней радиолокации весьма остро стоит вопрос об энергетической эффективности. В основном, это связано с двумя обстоятельствами: нормативными ограничениями в части использования радиочастотного ресурса суммарной мощности излучения и эффектами, возникающими при расположении антенн на объектах сложной геометрической формы. В частности имеют место провалы, вынуждающие увеличивать мощность радиопередатчика, исходя из худшего случая, соответствующего наименьшему значению коэффициента усиления антенны в требуемом секторе углов.

Таким образом, при создании новых комплексов или модернизации существующих актуальной является задача совершенствования аппаратуры ближней радиолокации. Один из эффективных способов улучшения показателей состоит в оптимизации параметров антенн СШП радиосредств.

Цель и задачи исследования. Диссертационная работа посвящена исследованию энергетических и направленных свойств антенн СШП радиосредств ближней радиолокации. Целью работы является повышение технических показателей радиолокаторов ближней радиолокации использующих в качестве возбуждающих сигналов видеоимпульсы наносекундной длительности.

Задача, решаемая в диссертации, заключается в исследовании характеристик направленности антенн СШП радиолокаторов ближней

радиолокации, реализующих принцип «ударного возбуждения антенны» и выработке на этой основе предложений по их построению.

Для решения поставленной задачи необходимо решить следующий ряд более частных задач:

1. Разработка и анализ модели антенного тракта СШП РЛС ударного возбуждения с пассивным ответом, учитывающей специфику использования в ряде приложений;

2. Выработка показателей, адекватно отражающей функции антенн в составе СШП средств ближней радиолокации;

3. Исследование направленных и энергетических свойств ряда типовых антенн, используемых в составе СШП РЛС;

4. Разработка модели антенной решетки в составе СШП РЛС и путей оптимизации ее показателей;

5. Выработка практических рекомендаций по построению антенных устройств, в том числе в составе аппаратуры беспилотных мишенных комплексов.

Объект исследования. Антенны СШП радиосредств ближней радиолокации, использующих метод ударного возбуждения излучающей антенны.

Предмет исследования. Направленные и энергетические характеристики антенн СШП радиосредств.

Методы исследования. Для достижения поставленных целей в работе использованы методы имитационного моделирования, математические методы оптимизации, численные математические методы прикладной электродинамики. Результаты получены с использованием вычислительных алгоритмов реализованных в пакете Ма&Саё. При проведении расчетов параметров антенн применены пакеты прикладных программ

электродинамического моделирования CST Microwave Studio 2010, Ansoft HFSS vl3 и FEKO v5.1.

Научная новизна работы и личный вклад автора. Новизна полученных научных результатов заключается в следующем:

1. На основе использованной модели тракта СШП радиосредств предложен обобщающий критерий, отражающий направленные и энергетические свойства антенн;

2. На основе введенного показателя исследованы направленные и энергетические характеристики ряда типовых антенн средств ближней радиолокации;

3. Предложена модель антенной решетки в составе средств ближней радиолокации. Выработаны практические пути для оптимизации их направленных и энергетических показателей, в частности расширения угла обзора;

4. Выработаны практические рекомендации по построению антенн для средств ближней радиолокации и варианты их практической реализации для беспилотных мишенных комплексов.

Личный вклад автора состоит в разработке подхода к расчету энергетических и направленных характеристик СШР радиолокаторов ближнего радиуса действия, разработке алгоритмов и специальных математических инструментариев, анализе результатов. Также автором предложен новый вариант аппаратурной реализации СШП радиолокатора ближнего радиуса действия. Основные научные положения и результаты, выводы и рекомендации, содержащиеся в диссертации, получены и формулированы автором впервые. Наличие соавторов отражено в списке литературы, который включает перечень публикаций соискателя.

Практическая ценность и реализация результатов диссертации.

Полученные в ходе исследования результаты и выработанные на их основе

рекомендации позволяют улучшить функциональные показатели средств ближней радиолокации, использующих в качестве возбуждающих сигналов видеоимпульсы наносекундной длительности, в частности устройств определения промаха в составе беспилотных мишенных комплексов.

Ряд результатов в виде конкретных расчетных данных, рекомендаций и технических предложений использованы в ОАО «ОКБ Сокол» и ООО КБ «Навигационные Технологии», а также в учебном процессе Казанского национального исследовательского университета им. А.Н. Туполева.

Достоверность и обоснованность результатов. Достоверность и обоснованность полученных в работе результатов обеспечиваются корректным применением методов электродинамического расчета поля излучения антенных систем, обоснованностью упрощающих допущений, результатами математического и имитационного моделирования, а также совпадением результатов с известными данными.

Апробация и внедрение. Материалы диссертации прошли апробацию на следующих научно-технических конференциях и семинарах: VI Международная НТК «Физика и технические приложения волновых процессов» (Казань, 2007); IX Международная научно-техническая конференция «Проблемы техники и технологий телекоммуникаций» ПТиТТ (Казань, 2008); IX Международная НТК «Физика и технические приложения волновых процессов» (Миасс, 2010); Международная НТК «Радиолокация, навигация, связь» (Воронеж, 2011 г); НТК «XV Туполевские чтения», (Казань, 20 Юг); XII Международная научно-техническая конференция «Проблемы техники и технологий телекоммуникаций» ПТиТТ (Казань, 2011 г).

Научные публикации. Основные положения диссертационного исследования опубликованы в 10 печатных работах, в том числе 3 работы в статьях научных журналов (из них - 2 работы в рецензируемых изданиях)

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы, включающего в себя 114 наименование отечественных и зарубежных источников, в том числе 10 работ автора, и содержит 168 страниц машинописного текста, 72 рисунка, 8 таблиц и 2 приложения.

Положения, выносимые на защиту:

1. Методика определения направленных свойств СШП средств ближней радиолокации, использующих метод ударного возбуждения, а также критерии для оценки показателей их качества;

2. Количественные характеристики энергетической эффективности типовых антенн используемых для СШП радиолокаторов;

3. Модель антенной решетки в составе СШП средств ближней радиолокации и метод оптимизации ее энергетических и направленных свойств;

4. Использование малоэлементных некогерентных антенных решеток в качестве антенн АОП для создания квазиизотропной ДН и вариант практической реализации.

Похожие диссертационные работы по специальности «Антенны, СВЧ устройства и их технологии», 05.12.07 шифр ВАК

Заключение диссертации по теме «Антенны, СВЧ устройства и их технологии», Овчаров, Алексей Петрович

Основные результаты главы заключаются в следующем:

1. Одним из перспективных применений СШП РЛС малого радиуса действия является аппаратура определения промаха для современных мишенных комплексов;

2. Рассмотрены процедуры, позволяющие выбрать оптимальный частотный диапазон в зависимости от типа и характеристик наблюдаемых целей;

3. Рассмотрены варианты возможного выполнения аппаратуры АОП, устанавливаемой непосредственно на воздушной мешени или буксируемой его субмишени;

4. Для выбора типа и размеров антенны могут быть рекомендованы результаты, полученные в главах 2-3;

5. Предложен и признан изобретением вариант построения аппаратуры АОП, основанный на применении некогерентной АР.

Заключение

Совокупность результатов выполненной работы можно квалифицировать как решение актуальной задачи анализа СШП радиолокаторов, повышения энергетической эффективности их работы. Основные выводы по работе можно сформулировать в виде следующих положений:

1. Разработана и проанализирована оригинальная модель СШП радиолинии в общем виде и ее частный случай - модель СШП РЛС с пассивным ответом, в которой возбуждение излучающей антенны осуществляется наносекундными видеоимпульсами;

2. Представлены показатели, адекватно отражающие функции антенн в составе СШП средств ближней радиолокации. Введенные показатели позволяют выявить ряд характерных особенностей, которые должны учитываться при анализе и конструировании антенн, а также дает полный инструментарий для повышения эффективности работы СШП РЛС. Показано, что показатели является общим случаем традиционного параметра КУ антенны;

3. Показано, что энергетические показатели для набора типовых антенн заметно различаются. Как и следовало ожидать, введенные показатели корректно отражают преимущество широкополосных антенн со стабильной диаграммой направленности перед узкополосными через более высокие уровни коэффициенты усиления КУСшп(0,ф);

4. Представлена методика синтеза СШП антенных решеток и вариант оптимизации параметров АР при помощи метода «конструктивного синтеза». Приведена и проанализирована модель СШП антенной решетки, проведена оптимизация малоэлементных антенных решеток, установленных на БЛА для получения квазиизотропной ДН;

5. Выработаны рекомендации по построению антенных устройств в составе беспилотных мишенных комплексов, касающихся выбора средней частоты, расположения элементов решетки и построения распределительного устройства. Предложен вариант реализации радиолокатора ближней радиолокации с расширенным углом обзора с использованием некогерентного возбуждения элементов решетки.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Овчаров, Алексей Петрович, 2012 год

Список литературы

1. Водопьянов, Ф. А. Радиолокация / Ф.А. Водопьянов. -М. : Госпланиздат, -1946. -159 с.

2. Terence W. Barrett. History of UltraWideBand (UWB) Radar & Communications: Pioneers and Innovators. In: Progress In Electromagnetics Symposium 2000 (PIERS 2000), Cambridge, MA, July, 2000.

3. Ross G.F. A Time Domain Criterion for the Design of Wideband Radiating / G.F. Ross //Elements. IEEE Trans. Antennas Propogate. - 1968. - Vol. 16. -№3.

4. Шахнович, И.В. Сверхширокополосная связь. Второе рождение? / И.В. Шахнович// Электроника, Наука, Технология, Бизнес. -2001. - №4.

5. Person, L.W., Van Blaricim, M.L., Mittra R.A., A new method for radar target recognition based oh the Singularity expansion for the target, IEEE Int. Radar Conf. Reports, April 1975, pp 452-457.

6. S.M. Rao, D.R. Wilton, Transient scattering by conducting surfaces of arbitrary shape // IEEE Trans. AP, vol. 39, pp. 56-61,1991.

7. Злобин, С.JI. Оценка эффективной поверхности рассеяния шара и эллипсоида вращения при сверхкороткоимпульсной радиолокации / C.JI. Злобин, M.JI. Осипов, В.Н. Скосырев // Радиотехника. -1999. -№12. -С.3-9.

8. Computer Simulation of Aerial Radar Sattering, Recognition, Detection and Tracking. Editor Y.D. Shirman. Boston, London, Artech House, 2002.

9. Ширман, Я. Д. О первых отечественных исследованиях по сверхширокополосной радиолокации / Я.Д. Ширман, В.Б. Алмазов, В.П. Голиков, В.И. Гомозов // Радиотехника и электроника. -1991. - №1. - С. 96-100.

10. Skolnik М., Hinde G., Meaks К. «Senrad.» An advanced. Wideband Air Surveillance Radar.: IEEE Trans. AES-34, 2001. №4.

11. Осипов, M.JI. Сверхширокополосная радиолокация / МЛ. Осипов // Радиотехника. - 1995. - №3. - С. 36.

12. Iutroduction to Ultra Wideband Radar Systems. Edited by James D. Taylor. -CRC Press, Boca Raton, Ann Arbor, London, 1995.

13. Астанин, Л.Ю. Основы сверхширокополосных радиолокационных измерений / Л.Ю. Астанин, А.А. Костылев. -М.: Радио и связь, 1989. - 192 с.

14. Числов, В. Подавление систем ПВО / В. Числов // Зарубежное военное обозрение. -1993. -№1. С. 35-39.

15. Хармут, Х.Ф. Несинусоидальные волны в радиолокации и радиосвязи /Х.Ф. Хармут. -М.: Радио и связь, 1985. -376 с.

16. Иммореев, И.Я.. Сверхширокополосные радары: Новые возможности, необычные проблемы, системные особенности / И.Я. Иммореев // Вестник МГТУ. Сер. Приборостроение. -1998. -№4. - С. 25-55.

17. Dalle Mansianti М., Verrazzani L. Target identification by means of radar. Microwave Journal, №12,1984.

18. Фельдман, Ю.И. Теория флуктуации локационных сигналов, отраженных распределенными целями. / Ю.И. Фельдман, И.А. Мандуровский . -М.: Радио и связь, 1989. - 272 с.

19. Fowler С. 55 Years of Trying to Avoid Mechanical Scan, IEEE AES. Systems Magazine, September 1998,406 c.

20. Авдеев, В.Б. Энергетические характеристики направленности антенн и антенных систем при излучении и приеме сверхширокополосных сигналов / В.Б. Авдеев // Антенны. -2002. - №7. - С. 5-27.

21. Marmeliaz V.Z., Sheby D. Evolutionary Enhancements of Broadband Radars for Improved Stelth Surveillance, Low Probability of Intercept, and Covent Communications Capabilities.: Impulse Radar Workshop, 1988.

22. Sheinshleiger V.B. Study of the Effect of Nonlinear Scattering of Radio Waves by Real Metallic Objects. Proc. on IEEE Int. Radar Conf. On Ra-dar-95, Arlingtone, 1995.

23. White, W.D. Low angle tracking in the presence of multipath. №2: EEE Trans. Aerosp. Electron. Systems, 1974.

24. Вовшин, Б.М. Современное состояние и перспективы развития видеоимпульсных радиолокационных систем / Б.М. Вовшин, И.Я. Иммореев //

Труды Международной научно-технической конференции «Современная радиолокация». Киев, 1994г. -Киев : Изд-во АНПРЭ, 1994. - С. 15-20.

25. Бугаев, А. С. Диагностика функционального состояния человека с помощью PJIC / А.С. Бугаев, И.А. Васильев, С.И. Ивашов, В.Б. Парашин, В.В. Разевиг, В.В. Чапурский, А.П. Шейко // Сверхширокополосные сигналы в радиолокации, связи и акустике: 2 всерос. науч. конф.-семинар. Муром, 4-7 июля 2006г. -Муром: МИ ВлГУ, 2006. - С. 466-470.

26. Young J., Poirier М., Ferrell В. VHF/UHF ultrawideband measurements scattering targets in foliage // Proc. IEEE Antennas Propag. Soc. Int. Symp. -Chicago (USA). - 1992. -Vol. 1. - P. 68.

27. Chen Kum-Mu, Nyquist D. P. Transient radar for target identificatioonand detection // Proc. IEEE An tennas Propag. Soc. Int. Symp. - Chicago (USA). -1992. -Vol. 3.-P. 1245.

28. Blejer D. J., Scarborough S. M., Frost С. E. Ultrawideband polarimetricimaging of corner reflectors in foliage // Proc. IEEE Antennas Propag. Soc. Int. Symp. -Chicago (USA). -1992. - Vol. 1. - P. 587-595.

29. Khan H. A., Tarique Z., Edwards D. J., Stevens C. Experimental Results of Spatial and Waveform Diversity in Ultra Wideband Radars // Труды Российского НТОРЭС им. А. С. Попова, серия "Сверхширокополосные сигналы и сверхкороткие импульсы в радиолокации, связи и акустике". Выпуск I. - М.: Радиотехника, 2005. - С. 112-113.

30. De Lorenzo J. D. A range for measuring the impulse response of scattering objects // NEREM Rec. - 1967. -Vol. 9. - P. 80-81.

31. Chernenko A., Ziganshin E. Pulse Doppler UWB Radar // In Proc. Ultrawideband and Ultrashort Impulse Signals. - Sevastopol (Ukraine). - 2006. -P. 145-147.

32. Малла, С. Вэйвлеты в обработке сигналов / С. Малли: пер. Я.М. Жилейкина. -М : Мир, 2005. -672 с.

33. The transforms and applications handbook / Editor-in-chief Alexander Poularikas. - Boca Raton: CRC Press, 1996. - P.1335.

34. Жуков, И.А. Методы Фурье в вычислительной математике / И.А. Жуков. -М. : Наука, 1992.- 176 с.

35. Толстов, Г .П. Ряды Фурье / Г.П. Толстов. -М.: Наука. 1980. - 381 с.

36. Holschneider M. Wavelets: An Analysis Tool. -Oxford: Calderón Press, 1995.-P. 423.

37. Лазоренко, O.B. Системный спектральный анализ сигналов: теоретические основы и практические применения / О.В. Лазоренко, Л.Ф. Черногор // Радиофизика и радиоастрономия. -2007. -Т. 12. -№ 2. -С. 162-181.

38. Лазоренко, О. В. Адаптивное преобразование Фурье / О.В. Лазоренко, C.B. Панасенко, Л.Ф. Черногор II Электромагнитные волны и электронные системы. -2005. -Т.10. -№10. -С. 39-50.

39. Лазоренко, О. В., Применение вейвлет-анализа к задаче обнаружения кратковременных знакопеременных и сверхширокополосных процессов / О.В. Лазоренко, C.B. Лазоренко, Л.Ф. Черногор // Электромагнитные волны и электронные системы. -2004. -Т. 10. -№1. -С. 62-84.

40. Короновский, А. А. Непрерывный вейвлетный анализ и его приложения /A.A. Короновский, А.Е. Храмов. -М.: Физматлит, 2003.

41. Вишнивецкий, О. В. Чои-вильямс-анализ сигналов /О.В. Вишнивецкий, О. В. Лазоренко, Л.Ф. Черногор // Радиофизика и радиоастрономия. -2007. -Т. 12. -№4. -С. 410-432.

42. Иммореев, И .Я. Эффективность использования энергии зондирующих импульсов в сверхширокополосной локации / И .Я. Иммореев, Л.Ю. Телятников // Радиотехника. -1997. -№9. -С. 37-48.

43. Астанин, Л.Ю. Характеристики антенн при формировании и излучении сверхширокополосных импульсов / Л.Ю. Астанин, A.A.Флерова // Доклады Всероссийской научной конференции «Сверхширокополосные сигналы в

радиолокации, связи и акустике». Муром, 1-3 июля 2003г. - Муром : ИПЦ МИ ВлГУ, 2003. -С. 67-73.

44. Бухарин, В.А. Теория несинусоидальных электромагнитных волн / В.А. Бухарин, В.И. Заляпин, В.В. Крымский. -Челябинск : Издательство ЧГТУ, -1995. -128 с.

45. Ковалев, И.П. Нестационарные процессы в проволочных антеннах при импульсном возбуждении / Е.А. Клюев, И.П. Ковалев, Д.М. Понамарев // Антенны. -1988. -№4.

46. Bogerd, J. С., Tijhuis, A.G., Klassen, J.A. Electromagnetic exitation of a thin wire: a traveling-wave approach / IEEE Transaction on Antennas and Propagation. -1988.

47. Черноусов, B.C. Нестационарное излучение антенных систем / B.C. Черноусов // Радиотехниа и электроника. -1965. - №8.

48. Зернов, Н.В. Антенны в режиме излучения (приема) сверхширокополосных сигналов / Н.В. Зернов, Г.В. Меркулов // Зарубежная радиоэлектроника. -1991. -№1. -С.84-94.

49. Иммореев И.Я. Излучение сверхширокополосных сигналов / И .Я. Иммореев, А.Н. Синявин // Антенны. -2001. -№1(47). -С.8-16.

50. Licul S. Ultra-wideband antenna characterization and measurements: Thes. Doct of philosophy Virginia, sep. 2004, 213 P.

51. Иммореев, И.Я. Сверхширокополосные радары. Особенности и возможности / И.Я. Иммореев // Радиотехника и электроника. -2009. -Т.54. -№1. -С. 5-31.

52. Захаров, К.А. Излучение проволочной антенны для нестационарного возбуждения / К.А. Захаров, М.И. Сугак // Труды XXVIII конференции по теории и технологии антенн. Москва, 1998.

53. Зиганшин, Э. Г. Методы обнаружения сверхширокополосных сигналов / Э.Г. Зиганшин // Первая Международная Конференция по

Сверхширокополосным Сигналам и Сверхкоротким Импульсам в Радиолокации. Суздаль, 27-29 сент. 2002г.

54. Андреев, Ю.А. Малогабаритные сверхширокополосные антенны для излучения мощных электромагнитных импульсов / Ю.А. Андреев, Ю.И. Буянов , В.И. Кошелев // Журнал радиоэлектроники. -2006. -№4.

55. Огурцова, Т.Н. Рамочная антенна для приема сверхширокополосных импульсных сигналов / Т.Н. Огурцова, Г.П. Почанин, П.В. Холод // Радиофизика и электроника. -2003. -№3.

56. Garg R. Microstrip Antenna Design HandBook // R. Garg, P. Bhartia, I. Bahl, A. Ittipiboon / Norwood, MA: Artech House, 2001. 845 p.

57. Нефедов, Е.И. Микрополосковые антенны / Е.И. Нефедов, Б.А. Панченко. -М.: Радио и связь, 1986. -144 с.

58. Bantin С.С. Radiation from a Pulse-Excited Thin Wire Monopole / IEEE Antennas and Propagation Magazine. -2001. -vol. 43. №3.

59. Felsen L.B. Transient Electromagnetic fields. Berlin / Springer-Verlag, 1976.

60. Gazit E. Improved Design of the Vivaldi Antenna // IEE Proc. on antennas and propogation. 1988. - Vol. 135, No. 2. - P. 89-92.

61. Gibson P. J. The Vivaldi Aerial // Proc. of 9-th European. Microwave Conf. -1979 Brighton, U.K. - P. 101-105.

62. Макурин, M.H. Анализ параметров сверхширокополосных антенн на примере конусных структур: дис. ... канд. ф.-мат. Наук : защищена 23.06.2010 : утв. 12.10.2010 / М.Н. Макурин. -М. : Изд-во МФТИ, 2010. - 91 с.

63. Azevedo S., Thomas Е. Mcewan. Micropower Impulse Radar / Science & Technology Review, 1996.

64. J. Mast, S. Azevedo, W. Haddad, L. Ng, G. Burnett. Micropower Impulse Radar Technology and Applications, 1998.

65. Amnoiy R. Design of UWB Radar Sensor / Kassel Unisersity, 2007.

66. Barrie G. UWB Impulse Radar Characterization and Processing Techniques / Ottawa : Defence R&D Canada, 2004.

67. Финкелыптейн, M. И. Радиолокация слоистых земных покровов / М. И. Финкелыптейн, В. А. Мендельсон, В. А. Кутев. М.: Советское Радио, 1977. -174 с.

68. Оганесян, А.Г. Влияние формы зондирующего сигнала на точность радиолокации слоистых сред / А.Г. Оганесян, И.Б. Чайковский // Журнал радиоэлектроники. -2001. -№ 8.

69. Добуш, Ю.Д. Корреляционная цифровая обработка радиолокационных сигналов при измерении толщины морских льдов / Ю.Д. Добуш, О.П. Козевич , Е.Ф. Накалов, А.Г. Оганесян // Автометрия. -1989. -№6.

70. Иммереев, И.Я. Широкополосность фазированных антенных решеток / И.Я. Иммореев // Проблемы антенной техники : сб. ст. под ред. Л.Д. Бахрах, Д.И. Воскресенский. -М. : Радио и Связь, 1989. - С. 66-88.

71. Skolnik, Merrill I. Radar Handbook (2nd Edition) / Aerospace & Radar Technology, 1990.

72. Harre I. RCS in Radar Range Calculations for Maritime Targets. Bremen, 1990.

73. Иммореев И.Я. Сверхширокополосные радары: новые возможности, необычные проблемы, системные особенности / И.Я. Иммореев // Вестник МГТУ. Сер. Приборостроение. -1998. -№4. -С.25-56.

74. Command, naval air systems. Electronic Warfare and Radar Systems Engineering Handbook. Washington, 1999.

75. Brooker G. Sensors and Signals. Sydney, 2006.

76. Кузнецов, Ю.В. Формирование признаков для распознавания целей в сверхширокополосной радиолокации : дис. ... д-ра техн. наук : 05.12.04 -М., 2004. -229 с.

77. Седельников, Ю. Е. Обнаружение малоразмерных объектов сверхширокополосными радарами / Ю. Е. Седельников, А. П. Овчаров, Е. В. Агапова // Электрон. Приборостроение. -2008. -№1. -С. 74 - 79.

78. Сколник, M. Справочник по радиолокации / Под ред. М. Сколник// М.: Советское радио, -Т.2. -1977. -408 е..

79. Сколник, М. Справочник по радиолокации / Под ред. М. Сколник// М.: Советское радио, -Т.1. -1976. -456 с.

80. Felber, Ph. Fractal antennas / Ph. Felber. - Illinois Institute of Technology, December 12, 2000. - 15 p.

81. Ja'Afar, Abd Shukur. Sierpinski gasket patch and monopole fractal antenna / Universiti Teknology Malaysia, 2005.

82. Сазонов, Д.М. Матричная теория антенных решеток / Д.М.Сазонов. -Рязань: Изд-во РРТИ, 1975. -70 с.

83. Маторин, А.В. Синтез антенной решетки щелевых излучателей с пассивными элементами / А.В. Маторин, В.И. Поповкин // Радиотехника и электроника. -1970. -Т. 16. -№7. -С. 1134-1143.

84. Мишустин, Б. А Теория многолучевых антенных решеток со взаимодействующими элементами / Б.А. Мишустин, Д.И. Сазонов // Радиотехника и электроника. -1968. -Т. 13. -№8

85. Низкоинтенсивные СВЧ-технологии (проблемы и реализации)./ Под ред. Г.А.Морозова и Ю.Е.Седельникова. - М.: Радиотехника, 2003. -112 с.

86. Андреев, В.А. Определение параметров управляющих устройств антенной решетки по заданной диаграмме направленности / В.А. Андреев, А.В. Маторин, В.И. Поповкин, Ю.Е. Седельников // Радиотехника и электроника. -1976. -Т. 21. -№ 3. -С. 473-484.

87. Седельников, Ю.Е. К расчету распределительных устройств антенных решеток / Ю.Е. Седельников // Антенны. Связь. -1974.

88. Мишустин, Б.А. Синтез реактивного многополюсника по заданной матрице рассеяния / Б.А. Мишустин // Радиофизика. -1968.

89. Пешехонов, В. А. Синтез линейной антенны, принимающей широкополосное излучение / В.А. Пешехонов // РиЭ. -1966. -Т. 12. -С. 22322234.

90. Баутинов, В. А. Синтез криволинейных приемных антенн, обрабатывающих широкополосное излучение / В.А. Баутинов, Ю.Ю. Радциг Ю.Л. Степанов // Вестник НовГУ. Сер.: Естественные и технические науки. -2003. -№23.

91. Сагадеев, Г. И.. Антенные решетки, синтезированные по широкополосному сигналу, для средств связи беспилотных авиационных комплексов : дис.я ... канд. тех. наук : защищена 20.02.2009 : утв. 24. 06.2009 / Г.И. Сагадеев. -Казань. : Изд-во КТТУ-КАИ, 2009. -115 с.

92. Чаплин, А.Ф. Анализ и синтез антенных решеток / А.Ф. Чаплин. -Львов: Вища школа, 1987.

93. Маторин, A.B. Двухэтапный численный метод решения задач синтеза многоэлементных тонкопроволочных антенн и устройств сверхвысоких частот / A.B. Маторин, A.A. Смирнов // Радиотехника и электроника. -2001. -Т. 46. -№ 6. -С. 652-658.

94. Маторин, A.B. Синтез антенных решеток методом типа динамического программирования / A.B. Маторин, В.И. Поповкин // Радиотехника и электроника. -1974. -Т. 19. -№ 10. -С. 2029-2037.

95. Маторин, A.B. Применение двухэтапного метода нелокальной оптимизации на основе генетического алгоритма в задачах конструктивного синтеза тонкопроволочных антенн / A.B. Маторин // Вестник РГРТА. -1999. -№7. -С. 38-43.

96. Антенны с электрическим сканированием: коллективная монография / под ред. Л.Д. Бахраха. -М.: САЙНС-ПРЕСС, 2001. -212 с.

97. Марков, Г.Т. Антенны / Г.Т. Марков, Д.М. Сазонов, -М. : Энергия, 1975. - 528 с.

98. Седельников, Ю. Е. Некогерентные антенные решетки для средств радиосвязи дистанционно пилотируемых летательных аппаратов / Ю.Е. Седельников, Ю.С. Юсиф // Современные наукоемкие технологии. -2005. -№ 5. -С. 78-79.

99. Антенные решетки для средств связи малоразмерных летательных аппаратов, в учебный процесс на кафедре РТС КГТУ имени А.Н.Туполева.

100. Седельников, Ю.Е. Оптимизация бортовых антенн для повышения потенциала линии радиосвязи дистанционно пилотируемых летательных аппаратов / Ю.Е. Седельников, Ю.С. Юсиф // Физика волновых процессов и радиотехнические системы. -2006. -Т.9. -№1. -С. 23-26.

101. Морозов, Г.А Низкоинтенсивные СВЧ-технологии (проблемы и реализации) / Г.А. Морозов, О.Г. Морозов, Ю.Е. Седельников и др // Антенны. -2003.-№7-8.-С. 4-112.

102. Ultra-wideband radar technology / Ed. by J.D. Taylor. Boca Raton, London, New-York, Washington. -CRC Press, 2000. 448 p.

103. Овчаров, А.П. Исследование широкополосных антенн для применения в области радиолокации малоразмерных объектов / А.П. Овчаров, Ю.Е. Седельников // Тез. докл. -Йошкар-Ола : Изд-во МарГТУ, 2004.

104. Булатов, М.М. Характеристики направленности антенн сверхширокополосных радиосредств / М. М. Булатов, А. П. Овчаров, Ю. Е. Седельников // Вестник МарГТУ. -2011. -№1.

105. Gonca С., Levent S. Radar cross-section (RCS) analysis of high frequency surface wave radar targets.: Turk J Elec Eng & Comp Science, 2010.

106. Вопросы подповерхностной радиолокации: коллективная монография / под ред. А.Ю. Гринёва. -М.: Радиотехника, 2005. - 416 с.

Приложение А. Листинг программы математического анализа в среде MatehCad

shift := 5 Signall (t) :=

Gl(w) :=

'shift-10

1 if 0 < t < shift -10 0 otherwise 9

Signall (t) -e~ 2 " w dt

i := 0..

"0

2-lOP

step

Spektr „ := IG1. freq _ 1 n_freq | t n_iteq

freq^ := step ■ i

Spektrl. := EPR :=

Glifre

i ire c^ i

EPR sphere „ := EPR „ , - r n_freq n_fre(i 1

EPR sphere - := str2nurnf EPR sphere „ ] - 1 n_freq \ - 1 n_freq

EPR sphere2 „ := 1 - L n_freq

íhase, delta ,EPR_cbj ,shift) :=

ti shift

Signall (t)

Gl(w)

'ti-10

1 if 0 <t cti-10 0 otherwise

9

-9

Signall(t)e dt

n_freq 0.. 50 für ie 0..50

freq. ltf (0.05 + 0.024 i)

Spektr. |Gl|frecy|

maxim<- maa(mag) for i e 0.. 50 for k€ Q..180

i — delta l

temp I I if ma& . = maxim

J + delta ) ^^

for ke 0.. 90

KY, «-

k

KY

2 5+ delta

y

n_freq = 23- delta V

■2-i- phase(.=n_fK9_1

fre¡

|spektrfi | _jEPR_obj

25+delta -

V Ispektr

n_fre q = 25 - delta V

üfreql ñ-ei

^Kj

freq

I-» Oí M

KY3(nnag,phase ,Me ,EPR_3bj,shift) :=

shift sigrall (t)

til:

1 if 0 < t < ti-10 0 otherwise 0

3K»

ijreq U..b\i for ie 0..50

fVR^ iff (n fl (124 i)

spettr. t— |Gl|Jteq. j|

maxima- maiimag) for i € 0.. 50 fcr ks 0.. ISO

i ddta^ i+ delta

for k€ 0..90

Sigpall(t)-e~ 2'n 'it'1,v dt

emp | . _ I if roag^.

= maxim

K7, lt

25+delta

n_fre^.= 25-delta

irai

^t,n_fr c q

- M phas^;Il_fre(1_1

Spektr _ EPR obj .

ejfhl = KY(magaitude_l ,Phi_l,24,EFR_sphere_50Q0.i; ;jfh> := K^magnitude_l ,Phi_1^4,EPR_sphere_iUg 1) =jfhI fl -= K"V(magnitiiri=_1 ,Phi_1,24,F,PR_sphfirOnQ <)

KY_1:= KY(magnitude_l ,Phi_l, 24,EPR_spher<^

KY_2:= KY(magmtude_2 ,Phi_2,24, EPR_sphere)

KY_3:= KY(magmtude_3 ,Phi_3,24, EPR_sphere) KY_4:= KY(niagnitude_4 ,Phi_4,24, EPR_spher^

KY_5:= KY(magnitude_5 ,Phi_5,24, EPR_spher^)

KY_6:= KY(magmtude_6 ,Phi_6,24, EPR_spherëi

Sphere4g := KY(magnitude_4 ,Phi_4, 24, EPR_sphere_10q l)p[

Sphere41 := KY(magnitude_4 ,Phi_4,24, EPR_sphere_30q 1)^ Sphere42 := KY(magmtude_4 ,Phi_4, 24, EPR_sphere_50Q 1) ^ Sphere43 := KY(magmtude_4 ,Phi_4,24, EPR_sphere_70Q l)p[

Sphere44 := KY(magnitude_4 ,Phi_4,24, EPR_sphere_90q l)p[

Sphere45 := KY(magnitude_4,Phi_4,24,EPR_sphere_l 10Q 1)9| Sphere4ö := KY(magmtude_4,Phi_4,24,EPR_sphere_130q l)g|

Sphere4? := KY(magnitude_4,Phi_4,24,EPR_sphere_150q 1) Sphere4„ := KY(magmtude_4 ,Phi_4,24,EPR_sphere_170q 1)Q

DJ

0.4

Sphere ^дз Sphei^j^ Sph^VniQ 2

0.1

0.176

0.529

0.882

1.235

1-588 3-10®

1.941

2.294

2.647

СП

(2пшп+1) 100 10

Sphere40 := KY(inagmtude_4 ,Phi_4,24, EPR_sphere_l 0q 0. l)p(;

Sphere41 := KY(magmtude_4 ,РЫ_4,24,ЕР1?._$р11еге_30Ц0. l)g[ Sphered J := KY(magmtude_4 ,Phi_4,24,EPR_sphere_50Q0. l)p[ Sphere43 := KY(magmtude_4 ,Phi_4,24,EPR_sphere_70q0.

Sphere44 := KYfmagmtude_4 ,Phi_4,24,EPR_sphere_90q 0.1)^ Sphere4, := KY(magnitade_4 ,Phi_4,24,EPR_sphere_l 10Q 0.1)

Sphere^ := KY(magmtude_4 ,Phi_4,24,epr_sphere_130Q 0.1) Sphere4? := KY(magpitude_4,Phi_4,24,EPR_sphere_150Q 0.1) Sphere4„ := KY(magmtadej4 rPhi_4,24,epr_sphere_170q 0.1)

ь» oí oo

0.4

0.3

Sphere lj^ju

Spheres^

>C X'

ЗрЬегеЗ^

0.2

0.1

- _____

Nt

■ ,-^-. ----

0.176

0.35¿

0.532

C.71

0.888

1.066

1.244

1.422

3-LO

(2num+l) IOC 10

Приложение Б. Листинг моделей в среде FEKO

** PREFEKO input file generated by CADFEKO version 5.0.124623

** Import mesh model IN 8 31 "Ol.cfm"

** Physical optics settings

PO: Cuboidl.Face3 :0:0:1: : : : : : :0

** Physical optics settings

PO: Cuboidl.Face4 : 0 : 0:1: : : : : : :0

** Physical optics settings

PO: Cuboid l.Face5 : 0 : 0:1: : : : : : :0

** Physical optics settings

PO: Cuboidl.Face6 :0:0:1: : : : : : :0

** Physical optics settings

PO: Cuboidl.Face7 : 0 : 0 :1: : : : : : : 0

** Physical optics settings

PO: Cuboidl.Face8 :0 : 0 :1: : : : : : : 0

** End of geometry

EG: 1: 0 : 0 : : : le-06 :1:1: :0:0:0:1

** Set frequency

FR:51: 0 : : : :50000000 : :1250000000 ** Sources

Al: 0: Linel.Wirel.Portl: 0 : : : 1: 0 ** VoltageSourcel

Al: 1: Linel_l.Wirel.Port2 : 0 : : : 1: 0 ** VoltageSource2

Al: 1: Linel_2.Wirel.Port3 : 0 : : : 1: 0 ** VoltageSource3

Al: 1: Linel_3.Wirel.Port4 : 0 : : : 1: 0 ** VoltageSource4

Al: 1: Linel_4.Wirel.Port5 : 0 : : : 1: 0 ** VoltageSource5

** Total source power ** use defaults

** Requested output DA::: : 0

** Far fields: FarFieldl

DA: : : 0 : : : : 0

OF: 1:0: : : : 0:0:0

FF: 1: 91:1: 0 : : 0 : 90 : 2 : 0 ** FarFieldl

** End of file EN

** CADFEKO Checksum: fc0d4b226722ccd9ef7596bf2edd38d5

** Import mesh model IN 8 31 "ploskii_all.cfm"

** Physical optics settings

PO: Cuboidl.Face44: 0 : 0 : 0 : : : : : : :0

** Physical optics settings

PO: Cuboidl.Face45 : 0 : 0 : 0 : : : : : : :0

** Physical optics settings

PO: Cuboidl.Face46 : 0 : 0 : 0 : : : : : : :0

** Physical optics settings

PO: Cuboidl.Face47 : 0 : 0: 0 : : : : : :0

** Physical optics settings

PO: Cuboidl.Face48 : 0 : 0 : 0 : : : : : : :0

** Physical optics settings

PO: Cuboidl.Face49 : 0 : 0: 0 : : : : : : :0

** End of geometry

EG: 1:0 :0 : : : le-06 :1:1: :0:0:0:1

** Set frequency

FR: 51: 0: : : -.50000000: -.1250000000 ** Sources

Al: 0: Linel.Wire4.Portl: 0 : : : 1: 0 ** VoltageSourcel

** Total source power ** use defaults

** Requested output DA:::: 0

** Far fields: FarFieldl DA: : : 0: : : : 0 OF: 1:0: : : : 0:0:0

FF: 1:181:1: 0 : : -90 : 0 :1:10 ** FarFieldl

** End of file

EN

** CADFEKO Checksum: 52e042e0c985f5950clf6754f64bla4e

** PREFEKO input file generated by CADFEKO version 5.0.125807

** Import mesh model

IN 8 31 "fract_plosk_2_500.cfm"

** Physical optics settings PO:Cuboidl.Face31: 0:0:1: : : : : : :0

** Physical optics settings PO:Cuboidl.Face32: 0:0:1: : : : : : :0

** Physical optics settings PO:Cuboidl.Face33: 0:0:1: : : : : : :0

** Physical optics settings

PO: Cuboidl.Face34:0:0:1:::::::0

** Physical optics settings

PO: Cuboidl.Face35 :0:0:1: : : : : : :0

** Physical optics settings PO:Cuboidl.Face36: 0:0:1: : : : : : :0

** End of geometry

EG: 1: 0 : 0 : : : le-06 :1:1: :0:0:0:1

** Set frequency

FR:51: 0 : : : : 50000000 : :1250000000 ** Sources

Al: 0 : Linel.Wire4.Portl: 0 : : : 1: 0 ** VoltageSourcel

** Total source power ** use defaults

** Requested output DA::: : 0

** Far fields: FarFieldl DA: : :0: : : :0 OF: 1:0: : : : 0:0:0

FF: 1:181:1: 0 : : -90 : 0 :1:10 ** FarFieldl

** End of file EN

** CADFEKO Checksum: Ib83af91e07aldll0508aa44fl08bc97

Обратите внимание, представленные выше научные тексты размещены для ознакомления и получены посредством распознавания оригинальных текстов диссертаций (OCR). В связи с чем, в них могут содержаться ошибки, связанные с несовершенством алгоритмов распознавания. В PDF файлах диссертаций и авторефератов, которые мы доставляем, подобных ошибок нет.