с 01.01.2023 по настоящее время
Воронеж, Воронежская область, Россия
УДК 621.396 Аппаратура и методы радиосвязи
В статье рассматриваются методы расчета эффективной площади рассеяния (ЭПР) сложных объектов. Для ана-лиза была выбрана задача расчета характеристик мало-го беспилотного летательного аппарата с использовани-ем метода конечных элементов в электродинамике для корпуса из идеально проводящего материала, а также с указанием материалов. Дополнительно моделирование выполнялось с использованием асимптотических методов в электродинамике, которые направлены на реализацию теории геометрической и физической оптики для электродинамически крупных задач. Моделирование выполнялось в DS CST Studio Suite 2024, что позволило использовать наиболее современные методы оптимизации расчетов, а также графические ускорители, что позволило повысить точность определения характеристик объектов. Статья содержит математическое описание методов моделирования, а также результаты их приме-нения в задачах расчета эффективной площади рассеяния. Полученные результаты показывают, что асимптотические методы позволяют в первую очередь оценить влияние геометрических характеристик корпуса на картины отраженных полей, при этом удается значительно повысить скорость расчетов. Применение же методов конечных элементов позволяет учитывать большее число факторов, как суперпозиция полей, потери в материалах, так как они позволяют решать уравнения Максвелла с наибольшей точностью, однако расчеты таким методом требуют больших вычисли-тельных мощностей, а также большего времени
электродинамическое моделирование, эффективная площадь рассеяния, асимптотические методы в электро-динамике, метод конечных элементов
1. Верба В.С., Татарский Б.Г. Основы теории радиолокационных систем и комплексов. – М.: Техносфера, 2024. – 312 с.
2. Balanis C.A. Antenna Theory: Analysis and Design. – John Wiley & Sons, 2016. – 1072 p.
3. 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.
4. Yang Y., Wang X. -S., Li Y. -Z., Shi L. -F. RCS Measurements and ISAR Images of Fixed-wing UAV for Fully Polarimetric Radar // 2019 International Radar Conference (RADAR), Toulon, France, 2019, pp. 1-5.
5. Weijun C., Nanjing L., Chufeng H., Linxi Z., Jin T. A New Technique to Measure RCS of Large Target at Near Distance // 2008 International Conference on Microwave and Millimeter Wave Technology, Nanjing, 2008, pp. 634-636.
6. Neitz O., Mauermayer R. A. M., Eibert T. F. 3-D Monostatic RCS Determination From Multistatic Near-Field Measurements by Plane-Wave Field Synthesis // IEEE Transactions on Antennas and Propagation, vol. 67, no. 5, 2019, pp. 3387-3396.
7. Clemens M., Weiland T. Discrete Electromagnetism with the Finite Integration Technique // Vol. 32, pp. 65-87, 2001.
8. Peng P., Guo L. A New Shooting Bouncing Ray Method for Composite Scattering from a Target above the Electrically Large Scope Sea Surface // Mathematical Problems in Engineering. 2017. pp. 1-7.
9. Zhang C., Cai Q. -M., Cao X., Zhu M., Zhu Y., Zhao Y. -W. Research on Radar Scattering Modeling and Characteristics of Moving Unmanned Air Vehicle Above a Randomly Rough Surface // 2020 9th Asia-Pacific Conference on Antennas and Propagation (APCAP), 2020, pp. 1-2.
10. Herda D. L., Suryana J., Izzuddin A. Radar Cross Section of F35: Simulation and Measurement // 2020 6th International Conference on Wireless and Telematics (ICWT), 2020, pp. 1-6.
11. Schwind A., Hofmann W., Stephan R., Thomä R. S., Hein M. A. Bi-static Nearfield Calibration for RCS Measurements in the C-V2X Frequency Range // 2020 14th European Conference on Antennas and Propagation (EuCAP), Copenhagen, Denmark, 2020, pp. 1-5.
12. Yacong W., Jun H., Lei S. Research on the Influence of Model Surface Conductivity on RCS Test Accuracy // IEEE Access, vol. 11, pp. 2981-2992, 2023.
13. Qi Y., Zhang B., Liu C., Deng X. Ultra-Broadband Polarization Conversion Meta-Surface and its Application in Polarization Converter and RCS Reduction // IEEE Access, vol. 8, pp. 116675-116684, 2020.
14. Umair H. et al. Fabry-Perot Antenna Employing Artificial Magnetic Conductors and Phase Gradient Metasurface for Wideband Monostatic RCS Reduction and High Gain Tilted Beam Radiation // in IEEE Access, vol. 9, pp. 66607-66625, 2021.
15. Koziel S., Abdullah M., Szczepanski S. Design of High-Performance Scattering Metasurfaces Through Optimization-Based Explicit RCS Reduction // IEEE Access, vol. 9, pp. 113077-113088, 2021.
16. Lin B., Huang W., Lv L., Guo J., Liu Z., Zhu R. An Ultra-Wideband Circular Polarization-Maintaining Metasurface and Its Application in RCS Reduction // IEEE Access, vol. 9, pp. 103967-103974, 2021.
17. Chang Q., Ji J., Ma Y. Transparent and Flexible Chessboard Metasurface Based on Optimized Multielement Phase Cancellation for Wideband RCS Reduction // IEEE Access, vol. 12, pp. 27887-27894, 2024.
18. Wang S., Xu H. -X., Wang M., Tang S. A Low-RCS, High-Gain and Polarization-Insensitive FP Antenna Combing Frequency Selective Rasorber and Metasurface // IEEE Open Journal of Antennas and Propagation, 2024.
19. Al-Nuaimi M. K. T., Whittow W. G. Design of QR-Coded Metasurfaces for RCS Reduction at mmWave // IEEE Access, vol. 10, pp. 66267-66272, 2022.
20. Abdullah M., Koziel S. Surrogate-Assisted Design of Checkerboard Metasurface for Broadband Radar Cross-Section Reduction // IEEE Access, vol. 9, pp. 46744-46754, 2021.
21. Shuyu Z., Xiaokuan Z., Weichen Z., Jianxiong Z., Binfeng Z., Jiahua X. Parameter estimation of GTD model and RCS extrapolation based on a modified 3D-ESPRIT algorithm // Journal of Systems Engineering and Electronics, vol. 31, no. 6, pp. 1206-1215, Dec. 2020.
