Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Многомодовая волноводная решетка Ван-Атта Мерглодов Илья Владимирович

Многомодовая волноводная решетка Ван-Атта
<
Многомодовая волноводная решетка Ван-Атта Многомодовая волноводная решетка Ван-Атта Многомодовая волноводная решетка Ван-Атта Многомодовая волноводная решетка Ван-Атта Многомодовая волноводная решетка Ван-Атта Многомодовая волноводная решетка Ван-Атта Многомодовая волноводная решетка Ван-Атта Многомодовая волноводная решетка Ван-Атта Многомодовая волноводная решетка Ван-Атта Многомодовая волноводная решетка Ван-Атта Многомодовая волноводная решетка Ван-Атта Многомодовая волноводная решетка Ван-Атта Многомодовая волноводная решетка Ван-Атта Многомодовая волноводная решетка Ван-Атта Многомодовая волноводная решетка Ван-Атта
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Мерглодов Илья Владимирович. Многомодовая волноводная решетка Ван-Атта: диссертация ... кандидата технических наук: 05.12.07 / Мерглодов Илья Владимирович;[Место защиты: Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Южный федеральный университет"].- Ростов-на-Дону, 2015.- 117 с.

Содержание к диссертации

Введение

1. Обзор литературы 14

2. Многомодоваяволноводная решетка Ван-Атта

2.1. Постановка задачи 24

2.2. Интегральные соотношения для полей 26

2.3. Поле нити магнитного тока над идеально проводящей плоскостью

2.4. Поле вспомогательного источника во внутренней области волноводов

2.5. Интегральные уравнения 38

2.6. Диаграмма рассеяния 39

2.7. Приближенное решение задачи рассеяния плоской волны на многомодовой волноводной решетке Ван-Атта

2.8. Выводы 58

3. Реализация многомодовых волноводных решеток ВАН-АТТА

3.1. Характеристики рассеяния двумерной модели решетки Ван-Атта

3.2. Реализация трехмерных моделей многомодовых решеток Ван-Атта

3.3. Выводы 77

4. Экспериментальные исследования решетки ван-атта

4.1. Разработка конструкции решетки Ван-Атта 79

4.2. Описание измерительной установки 84

4.3. Измерение в БЭК объектов с малой эффективной площадью рассеяния во временной области 86

4.4. Измерение в БЭК объектов с малой эффективной площадью рассеяния в частотной области 95

4.5. Результаты экспериментальных исследований 98

4.6. Выводы 101

Заключение 103

Литература

Поле нити магнитного тока над идеально проводящей плоскостью

Особенностью измерения ЭПР на закрытых полигонах [57], [59] является наличие сильных паразитных составляющих отраженных сигналов, на фоне которых необходимо выделить сравнительно не большой полезный сигнал от исследуемого объекта. Существует 3 основных способа разделения сигналов, отраженных от объекта, и паразитных отражений от поверхностей и элементов конструкции закрытых полигонов - безэховых камер (БЭК): а) векторное вычитание помеховых отражений, предварительно измеренных в пустой камере, из суммарного отраженного сигнала (реализуется в виде компенсационного канала в аппаратуре или путем последующей математической обработке); б) использование импульсной модуляции передающего и приемного каналов для аппаратного разделения отраженных сигналов во временной области; в) преобразование во временную область отраженного сигнала, измеренного в частотной, с последующим выделением (вырезанием) полезного сигнала путем формирования временного окна.

Все эти методы позволяют избавиться от паразитных отражений создаваемых поверхностью камеры, но не убирают отражение от опорно-поворотного устройства, на котором расположен объект.

В работе [83] приведено краткое описание алгоритма измерений рассеяния электромагнитных волн методом частотно-временных преобразований. Авторы предлагают проводить измерения в частотной области, а потом путем преобразования Фурье переходить во временную. Далее используя селекцию, по средствам выбора соответствующего временного окна, отсекаются паразитные отражения поверхностей помещения, где проводится эксперимент. Обращается внимание на ряд особенностей методики измерений и на возможность получения результатов недостижимых при других методах измерений рассеяния электромагнитных волн. Экспериментально показана возможность измерений ЭПР на уровне 10" 6м2 в условиях производственных помещении без специальных мер по снижению безэховости. Как видно из условий проведения эксперимента объект подвешивался на капроновых нитях к поворотной платформе, что исключает отражения от самого опорно-поворотного устройства и усложняет крепление объекта. Также данная система инерционна и значительно увеличивает время измерения.

С развитием нано и пикосекундной техники перспективным путем повышения качества измерений является использование сверхширокополосных импульсных сигналов (СШП), которые находят все более широкое применение при создании радиолокационных измерительных комплексов, предназначенных для измерения характеристик радиолокационных объектов (РЛО) [59].

Преимуществами сверхширокополосных автоматизированных радиолокационных измерительно-вычислительных комплексов (СШП ИВК) перед традиционными измерительными системами являются: Выполнение измерения традиционных полных РЛХ - ЭПР и поляризационных матриц рассеяния - с помощью одноканальной аппаратуры в полосе частот от единиц до десятков гигагерц. Так же как и в предыдущем случае, данный метод дает возможность произвести селекцию паразитных отражений от элементов БЭК, но не позволяет компенсировать отражения от опорно-поворотного устройства, которые вносят искажения в сигнал от цели.

В работах [84], [85] показан метод повышения точности измерения сверхмалых значений эффективной площади рассеяния (ЭПР) радиолокационных объектов, размещаемых в ограниченной зоне измерений. Суть метода состоит в том, что берется двумерная плоская квадратная эквидистантная решетка из идентичных и одинаково ориентированных радиолокационных объектов, размещаемых в узлах двумерной сетки с квадратными ячейками и шагом h А/42 , где X - длина волны, при этом одна из ее диагоналей, нормаль к плоскости решетки, нормаль к плоскому фронту излученной передающим блоком электромагнитной волны и нормаль к плоскому фронту отраженной от этой решетки электромагнитной волны лежат в одной плоскости. Недостатком данного изобретения является то, что необходимо иметь несколько одинаковых радиолокационных объектов и размеры, данных объектов должны быть малы (до нескольких полуволн).

Известные из литературы [86], [87] способы коррекции результатов измерений характеристик рассеяния объектов в квазиплоском поле облучения, направленные на решение задачи восстановления характеристик рассеяния объектов в плоском поле по данным измерений в квазиплоском поле облучения, сводятся, по существу, к использованию допущения неизменности локальных коэффициентов отражения поверхности исследуемых объектов в полосе пространственных частот поля облучения (далее будем называть этот метод методом пространственной фильтрации). Такой подход применен для восстановления диаграмм обратного рассеяния (ДОР) плоской антенны по ее диаграмме, измеренной в поле неплоской волны [86], а также при разработке алгоритмов коррекции результатов измерений радиолокационных характеристик (РЛХ) объектов в неплоском поле с компенсацией реверберационных помех [87]. Алгоритмы, реализующие указанный способ коррекции, позволяют увеличить точность измерений характеристик рассеяния некоторых объектов примерно на порядок. Однако, вопрос применимости таких алгоритмов для измерения характеристик рассеяния объектов сложной, отличающейся от плоской, формы в квазиплоском поле облучения исследовался лишь частично, а более строгие подходы к решению поставленной задачи ранее в литературе не рассматривались.

В статье [88] описана лаборатория в Университете штата Огайо, которая предназначена для измерения радиолокационных характеристик объектов. Система использует компактный коллиматор Scientific Atlanta (смещенный параболический отражатель) для создания в дальней зоне плоской волны в пределах 40x20x60 футов в безэховой камере. Рабочий диапазон от 1 до 30 ГГц (возможные расширение до 100 ГГц), чувствительность -50 dBsm в объеме диаметром 1,3 м. Статье показаны исследования камеры для измерения РЛХ в частотной области. Приведены примеры измерения ЭПР сферы во временной области с компенсацией фона.

Ученые из лаборатории Линкольна [89] в своей безэховой камере для измерения РЛХ объектов в качестве опорно-поворотного устройства использовали поворотный стол с высокой пенопластовой колонной для уменьшения отражения от ОПУ. Но и при этом они подчеркивают, что снижение фона недостаточно, и для повышения точности необходимо проводить измерения с его вычитанием. Рабочий диапазон камеры 0,4- 100 ГГц. Размеры 9x13,5x11,5 м3.

В работе [90] рассмотрен методы измерения ЭПР при малых расстояниях. Один из таких методов включает отражение сферического фронта волны от одного или двух рефлекторов. Эти системы называются компактные полигоны, использующиеся для синтеза плоского фазового фронта. При использовании компактных полигонов для испытания антенн и радиолокационных объектов, диаграммы направленности в дальней зоне могут быть получены напрямую на малых расстояниях. Следующий метод использует преобразование «ближняя зона - дальняя зона» для аналитического расчета поля в дальней зоне через измерения в непосредственной близости от тестируемой антенны или объекта. Для целей, являющихся большими по отношению к кривизне сферического фронта, используется двумерный аналитический алгоритм трансформации сферической волны (ближняя зона) в требуемый плоский фронт волны (дальняя зона). Данный способ коррекции, исключает ошибки измерений из-за облучения волной с неидеально плоским фронтом. Используется алгоритм «преобразования» ЭПР, измеренной в ближней зоне волной с сферическим фронтом в дальнюю зону, тем не менее, этот алгоритм не является алгоритмом преобразования «ближняя зона - дальняя зона». Измерения, проведенные с помощью скорректированной сферической волны хорошо согласуются с измерениями, проведенными на компактном полигоне с помощью плоской волны.

Приближенное решение задачи рассеяния плоской волны на многомодовой волноводной решетке Ван-Атта

С момента своего появления эти отражатели [75], в связи с их широкими возможностями по управлению сигналами на данный момент находят широкое применение [73] в радиолокации, навигации и связи [3 - 5], в системах РЭБ [76], в системах идентификации «свой-чужой» [77].

В последнее время появляются публикации по использованию решеток Ван-Атта не только для узкополосных сигналов, но и для перенаправленного излучения широкополосных импульсных сигналов [51], [78]. В [51] экспериментально подтверждена возможность ретро директивного переизлучения широкополосного импульсного сигнала с помощью решетки Ван-Атта. Рассмотрено влияние симметричного и несимметричного вида соединения элементов решетки на временную форму переизлученного сигнала. В работе [79] предложена решетка Ван-Атта одно- и двухслойной конфигурации на основе SIW-топологии, обеспечивающей минимальные потери и уровень паразитного излучения.

Эффективность отражательных АР на практике зависит от типа излучателей, используемых в них в качестве антенного элемента. Использование широкополосных антенн позволяет расширить рабочую область частот. Тем не менее, геометрическое расположение в решетке Ван-Атта ограничивается плоской.

В работах [80], [81] рассматриваются плоские решетки Ван-Атта на основе печатных антенн. Установлено, что такая АР может создавать отраженное поле как в Е-плоскости, так и в Н- плоскости. Общая картина отраженного поля определяется тремя основными составляющими: 1. переизлученное поле от печатных- антенн (RFPA ), 2. поле рассеяния от печатной антенны ( SFPA ), 3. поле рассеяния от заземления ( SFGP ). Первые два компонента рассчитаны с помощью метода моментов, а последняя компонента - по методу физической оптики в сочетании с методом эквивалентных токов. Результаты моделирования и эксперимента хорошо согласуются друг с другом.

В статье [82] приведен новый метод уменьшения ЭПР с использованием модифицированной топологии решетки Ван-Атта. Нулевой набег фазы достигнут путем регулирования длины линий передачи. Данная АР для различных углов падения показывает более низкий уровень ЭПР.

Как видим, в литературе рассмотрено довольно большое количество работ, посвященных проектированию и исследованию пассивных и активных решеток Ван-Атта, в том числе с управляемыми характеритстиками рассеяния. Но всех объединяет тот факт, что их рабочий угловой сектор определяется четвертой степенью диаграммы направленности используемых излучателей. То же касается и рабочей полосы частот.

Наиболее близки по направлениям исследований с темой представленной диссертации являются работы [41] - [50]. В них впервые поставлена и решена методом интегральных уравнений (т.е. можно считать строго) задача рассеяния плоской электромагнитной волны на решетках Ван Атта с излучателями в виде плоскопараллельных волноводов. Рассмотрены две конструкции решетки: излучатели разделены идеально проводящими фланцами и полубесконечными плоскими волноводами. Для двумерной задачи рассеяния на решетке Ван-Атта получено приближенное решение без учета взаимного влияния излучателей через верхнее полупространство и с учетом взаимодействия между элементами через линии передачи только с основным типом волны. Проведены [41] - [50] численные исследования и даны сравнения их диаграмм рассеяния между собой и с приближенным решением. Результаты численных исследований показали [41] - [50], что вид диаграммы рассеяния зависит также от таких факторов, как: размеры раскрыва излучателей (количество существующих распространяющихся в трактах волн); расстояние между излучателями (шаг решетки); ширина крайних полубесконечных волноводов (расстояние от крайних излучателей до начала металлической части бесконечного фланца).

Вместе с тем, указав на возможность расширение моностатической диаграммы рассеяния в плоских многомодовых волноводных излучателях, авторы не указали практической возможности реализации такого режима работы. Более того, в этих работах [41] - [50] рассмотрены только двумерные модели решеток Ван-Атта.

Таким образом, остается открытым вопрос практической реализации многомодовых волноводных решеток Ван-Атта. Нет еще приближенного решения задачи рассеяния двумерных многомодовых волноводных решеток Ван-Атта, позволившего бы получить условия расширения ее рабочего сектора углов. Не найдены условия достижения максимально-возможного расширения рабочего сектора углов отражателей на основе решеток Ван-Атта. Все эти вопросы предстоит решить в последующих разделах данной диссертации.

Существуют методы исследования радиолокационных объектов на открытых [54] - [56] и закрытых полигонах [54] -[59].

Особенностью измерения ЭПР на закрытых полигонах [57], [59] является наличие сильных паразитных составляющих отраженных сигналов, на фоне которых необходимо выделить сравнительно не большой полезный сигнал от исследуемого объекта. Существует 3 основных способа разделения сигналов, отраженных от объекта, и паразитных отражений от поверхностей и элементов конструкции закрытых полигонов - безэховых камер (БЭК): а) векторное вычитание помеховых отражений, предварительно измеренных в пустой камере, из суммарного отраженного сигнала (реализуется в виде компенсационного канала в аппаратуре или путем последующей математической обработке); б) использование импульсной модуляции передающего и приемного каналов для аппаратного разделения отраженных сигналов во временной области; в) преобразование во временную область отраженного сигнала, измеренного в частотной, с последующим выделением (вырезанием) полезного сигнала путем формирования временного окна. Все эти методы позволяют избавиться от паразитных отражений создаваемых поверхностью камеры, но не убирают отражение от опорно-поворотного устройства, на котором расположен объект.

В работе [83] приведено краткое описание алгоритма измерений рассеяния электромагнитных волн методом частотно-временных преобразований. Авторы предлагают проводить измерения в частотной области, а потом путем преобразования Фурье переходить во временную. Далее используя селекцию, по средствам выбора соответствующего временного окна, отсекаются паразитные отражения поверхностей помещения, где проводится эксперимент. Обращается внимание на ряд особенностей методики измерений и на возможность получения результатов недостижимых при других методах измерений рассеяния электромагнитных волн. Экспериментально показана возможность измерений ЭПР на уровне 10" 6м2 в условиях производственных помещении без специальных мер по снижению безэховости. Как видно из условий проведения эксперимента объект подвешивался на капроновых нитях к поворотной платформе, что исключает отражения от самого опорно-поворотного устройства и усложняет крепление объекта. Также данная система инерционна и значительно увеличивает время измерения.

Реализация трехмерных моделей многомодовых решеток Ван-Атта

Для апертуры а = 2,3/4, распространяющимися являются первые пять мод: Ео - Еф ДН fm{(p) пятью лепестками перекрывает сектор углов 27 - 153. Для апертуры а = 4,3/1 распространяющимися являются уже 9-ть типов волн: Ео + Е9, перекрывающих 9-тью лучами сектор 20- 160. Причем вклад (амплитуда) всех лучей примерно одинакова. То, что основной тип волны Ео имеет вдвое большую амплитуду по сравнению с остальными, нивелируется Сравнение рисунков показывает, что увеличение размера апертуры излучателей вдвое расширило сектор перекрытия парциальными диаграммами незначительно. Даже при а = \,ЗЯ, когда распространяющимися остаются только три типа волн Ео Е2 сектор углов сужается незначительно и составляет 30- 150. Следовательно, число распространяющихся волн может влиять только на равномерность перекрытия рабочего сектора углов.

Следует иметь в виду, однако, что при распространении волны в многомодовых трактах от апертуры Ам к апертуре А_м или наоборот, каждая из мод за счет сомножителя е 1 т в выражении (2.71), распространяясь с различными фазовыми скоростями Уфт = — = co/ k -ут , приобретает свой фазовый набег. В результате фронт падающей волны (xcoscp. = const) разрушается и в излучающей апертуре становится существенно отличным от инвертированного -xcos p.= const. (2.76)

Кривые 3 и 4 соответствуют фазам идеальнного падающего elfe(x_a/2)C0S P и идеального инвертированного (переизлучаемого) e-lfe(x-a/2)C0S P полей. Длина соединяющих трактов во всех, изложенных на рис.2.10 - 2.12 случаях, одинакова и составляет / = 10,2А.

Как видим, падающее поле в апертуре искажается существенно только в первом случае, для которого а = 0,4А распространяющимся является только олсновной тип волны Ео. Для остальных случаев крывые практически совпадают во всем раскрыве, исключая края раскрыва, где основной вклад дают высшие, распространяющиеся, типы волн.

Сравнение кривых 2 и 4 показывает, что у поля, прошедшего волновод длины / = 10,2Л, происходит существенное разрушение фронта за счет разных фазовых скоростей распространяющихся типов волн. В отдельных случаях (см.рис.2.11) возможен и обратный наклон фронта переизлучаемой волны.

Для наглядной демонстрации процесса разрушения фронта волны в процессе распространения в многомоовом волноводе на примере прямоугольного волновода сечения 23 х 69мм длиной 100мм показано (рис.2.13), что падающая под углом 45 плоская электромагнитная волна, проходя через него, практически полностью разрушает свою фазовую структуру.

Анализируя поведение кривых 1, 3 и 2, 4 на рис.2.10 - 2.12 и формулы (2.77), (2.78), можно предположить, что для инвертирования фронта падающей волны (2.75) в (2.76) без существенных искажений необходимо передавать возбуждаемые падающим полем в раскрыве волны из апертуры в апертуру через связывающие волноводы с одинаковой фазовой скоростью - скоростью основного типа волны Ео (vm = — = с). Рассмотрим характеристики рассеяния решетки Ван-Атта в многомодовом режиме при условии передачи от апертуры к партуре излучателей с одинаковой фазовой скоростью и возможной практической реализации таких антенн.

На основании проведенных в данном разделе исследований можно сделать следующие выводы: впервые поставлена и решена двумерная задачи рассеяния на решетке Ван-Атта с учетом всех возбуждаемых в раскрывах волн в приближении, что излучатели взаимодействуют между собой только через соединяющие раскрывы линии передачи (через верхнее полупространство взаимодействия нет); получено асимптотическое соотношение (2.56) позволившее получить выражения для комплексных амплитуд возбуждаемых в раскрывах волн в явном виде (2.61), (2.62); в явном виде получены законы распределения касательных составляющих полного электрического поля в раскрывах многомодовых волноводов; рассеянное поле решетки Ван-Атта представлено в виде двух составляющих F(pi) = FA(pi) + F ip - поля, отраженного идеально проводящим фланцем оно определяет так называемую структурную составляющую рассеянного решеткой Ван-Атта Fstr{cp) (2.74) и поле, переизлученное апертурой - антенной составляющей диаграммы рассеяния (поле, принятое апертурой Ам, переданное соединяющим волноводным трактом в апертуру А_м, которая излучает его в свободное пространство, и наоборот) FA{cp) (2.73); исследовано влияние распространяющихся и нераспространяющихся волн, возбуждаемых падающей волной в апертурах излучателей на направленные свойства решетки Ван-Атта; указана причина разрушения амплитудно-фазаваго распределения поля в многомодовом волноводе при передачи его из апертуры в апертуры связанных между собой излучателей, обусловленной различными фазовыми скоростями. Предложено для безискаженной передачи полей использовать недисперсные линии передачи. 3. РЕАЛИЗАЦИЯ многомодовых волноводных

Однако эти выводы справедливы только для раскрывов меньших X, у которых распространяющимися являются не более двух типов волн.

Численные исследования (см.рис.3.7, 3.8) показали, что для волноводов с раскрывом а Л синфазная передача только распространяющихся волн приводит к фазовым ошибкам на краях апертур порядка 7г/6. Передача дополнительно к распрастраняющимся волнам еще и двух нераспространяющихся волн уменьшает фазовую ошибку Агр на 1(Н15%, которая составляет около л/7. С уверенностью можно гарантировать, что фазовая ошибка на краю раскрыва не будет превышать л/10 для любого размера а, если волновод будет передавать из апертуры в апертуру чмсло волн, равное Nv = l,5iVw.

Измерение в БЭК объектов с малой эффективной площадью рассеяния во временной области

На основе проведенных в диссертационной работе теоретических численных, и экспериментальных исследований можно заключить: Получено строгое решение задач анализа двумерных моделей решетки Ван-Атта на основе многомодовых волноводных излучателей; впервые поставлена и решена двумерная задачи рассеяния на решетке Ван-Атта с учетом всех возбуждаемых в раскрывах волн (распространяющихся и нераспространяющихся) в приближении, что излучатели взаимодействуют между собой только через соединяющие раскрывы линии передачи (через верхнее полупространство взаимодействия нет); получено асимптотическое соотношение (2.56) позволившее получить выражения для комплексных амплитуд возбуждаемых в раскрывах волн в явном виде (2.61), (2.62); в явном виде получены законы распределения касательных составляющих полного электрического поля в раскрывах многомодовых волноводов; рассеянное поле решетки Ван-Атта представлено в виде двух составляющих F(Kcpl = FA(cpi) + Fstr(cpi) - поля, отраженного идеально проводящим фланцем оно определяет так называемую структурную составляющую рассеянного решеткой Ван-Атта Fstr((p) (2.74) и поле, переизлученное апертурой - антенной составляющей диаграммы рассеяния (поле, принятое апертурой Ам, переданное соединяющим волноводным трактом в апертуру А_м, которая излучает его в свободное пространство, и наоборот) FA{cp) (2.73); исследовано влияние распространяющихся и нераспространяющихся волн, возбуждаемых падающей волной в апертурах излучателей на направленные свойства решетки Ван-Атта; указана причина разрушения амплитудно-фазового распределения поля в многомодовом волноводе при передачи его из апертуры в апертуру связанных между собой излучателей, обусловленной различными фазовыми скоростями. Предложено для безискаженной передачи полей использовать недисперсные линии передачи;

Исследована сходимость рядов (3.3)- (3.6) в выражениях для векторов напряженности электрического поля (3.1), (3.2) в апертурах излучателей Показано, что уже при числе членов ряда, равном числу распространяющихся мод, наблюдается достаточно хорошее приближение в разложении (3.3). Дальнейшее увеличение числа членов разложения ряда (учет нераспространяющихся волн), в основном, приводит к более точному воспроизведению правой части (3.3) на краях апертуры, где вклад высших нераспространяющихся волн наиболее существенен;

Численно показано (см.рис.3.7, 3.8), что для волноводов с раскрывом а Я синфазная передача только распространяющихся волн приводит к фазовым ошибкам на краях апертур порядка л/6. Передача дополнительно к распрастраняющимся волнам еще и двух нераспространяющихся волн уменьшает фазовую ошибку Агр на 1(Н15%, которая составляет около л/7. С уверенностью можно гарантировать, что фазовая ошибка на краю раскрыва не будет превышать 7г/10 для любого размера а, если волновод будет передавать из апертуры в апертуру число волн, равное Nv = l,5iVw;

Получены приближенные формулы для моностатической диаграммы рассеяния волноводной решетки Ван-Атта с учетом возбуждения и распространения в соединяющих излучатели трактах, как основного, так и высших типов волн (рис.3.9 -3.11). Изучен их вклад в рассеянное поле;

Получены условия обеспечения максимально широкой моностатической диаграммы рассеяния (3.14), совпадающей с ДН элемента Гюйгенс;

На примере расчета характеристик рассеяния в пакете Ansoft HFSS показана возможность реализации двухэлементной решетки Ван-Атта на основе трехмодовых волноводов, соединенных тремя коаксиальными линиями, с рабочим сектором углов ±45 по уровню -ЗдБ (рис.3.13);

Разработан малет двухэлементной многомодовой волноводной решетки Ван-Атта с коаксиальными соединяющими линиями передач (коаксиальная диаграммообразующая схема), обладающая максимально широкой моностатической диаграммой рассеяния. Показано, что многомодоавые конструкции решеток Ван-Атта имеют существенно более широкую полосу частот (более чем в 3-ри раза большую, чем одномодовые);

Проведены экспериментальные исследования макета решетки во временной и частотной областях. Показаны хорошие совпадения численных и экспериментальных исследований;

Исследован метод повышения точности измерений радиолокационных характеристик во временной области, основанный на компенсации фона в выбранном временном окне, позволяющим существенно снизить влияние отражений от опороно-поворотного устройства на точность проводимых измерений;

Предложен новый метод компенсаций фона и мешающих переотражений между конструктивными элементами решетки и ОПУ за счет использования в процессе измерений РПМ в апертурах излучателей. В результате удалось существенно повысить точность измерения характеристик объектов, имеющих собственную ЭПР равную или меньшую ЭПР БЭК.

Дальнейшие исследования по расширению возможностей управления характеристиками рассеяния антенных решеток и отражателей на их основе могут быть продолжены в следующих направлениях: разработка методов дальнейшего увеличения точности измерения характеристик малозаметных для РЛС объектов; разработка решеток Ван-Атта с диаграммообразующими схемами на основе микрополосковых линий передач и широкополосных зондов.