RU2818801C1 - Device for increasing effective scattering area of radar object - Google Patents
Device for increasing effective scattering area of radar object Download PDFInfo
- Publication number
- RU2818801C1 RU2818801C1 RU2023112425A RU2023112425A RU2818801C1 RU 2818801 C1 RU2818801 C1 RU 2818801C1 RU 2023112425 A RU2023112425 A RU 2023112425A RU 2023112425 A RU2023112425 A RU 2023112425A RU 2818801 C1 RU2818801 C1 RU 2818801C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- radar
- dielectric
- objects
- radio
- lens
- Prior art date
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 3
- 230000007123 defense Effects 0.000 description 3
- 238000013461 design Methods 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 3
- 239000012780 transparent material Substances 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 2
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 2
- 230000001427 coherent effect Effects 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 230000002596 correlated effect Effects 0.000 description 1
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000001465 metallisation Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
Abstract
Description
Изобретение относится к области радиолокационной техники и может быть использовано для увеличения эффективной площади рассеяния (ЭПР) объектов.The invention relates to the field of radar technology and can be used to increase the effective scattering area (ESR) of objects.
Известен способ увеличения (изменения, искажения образа) ЭПР радиолокационного объекта, состоящий в разделении выпуклого радиолокационного объекта (ВРЛО) ортогонально наиболее вероятному направлению радиоизлучения с образованием не менее двух плоских параллельных поверхностей, отстоящих друг от друга на расстоянии многим больше длины волны радиоизлучения, извлечении заключенных между параллельными плоскостями частей ВРЛО, металлизации образовавшихся плоских поверхностей оставшихся частей и установки между ними крепления из радиопрозрачного материала, жестко удерживающего оставшиеся части ВРЛО.There is a known method of increasing (changing, distorting the image) the EPR of a radar object, which consists of dividing a convex radar object (VRLO) orthogonally to the most probable direction of radio emission with the formation of at least two flat parallel surfaces spaced from each other at a distance much greater than the wavelength of the radio emission, extracting prisoners between the parallel planes of the VRLO parts, metallization of the resulting flat surfaces of the remaining parts and installation between them of a fastening made of radio-transparent material that rigidly holds the remaining parts of the VRLO.
Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению является устройство, реализующее указанный способ увеличения ЭПР радиолокационного объекта (RU, патент на изобретение №2640321, МКИ H01Q 15/16, 2017 г. - прототип). Конструкция данного устройства приведена на фиг. 1. Устройство состоит минимум из двух частей ВРЛО 1, с параллельными металлизированными поверхностями 2, отстоящими друг от друга на расстоянии многим больше длины волны радиоизлучения ортогонально наиболее вероятному направлению радиоизлучения 3, жестко удерживаемых радиопрозрачным креплением 4.The closest technical solution to the proposed invention is a device that implements the specified method of increasing the EPR of a radar object (RU, patent for invention No. 2640321, MKI H01Q 15/16, 2017 - prototype). The design of this device is shown in Fig. 1. The device consists of at least two parts of the VRLO 1, with parallel metallized surfaces 2, spaced from each other at a distance much greater than the wavelength of the radio emission, orthogonal to the most probable direction of the radio emission 3, rigidly held by a radio-transparent mount 4.
Достоинством такого устройства является возможность увеличить ЭПР объектов и одновременно получить их ложные радиолокационные портреты.The advantage of such a device is the ability to increase the RCS of objects and at the same time obtain their false radar portraits.
Однако известное устройство обладает рядом недостатков:However, the known device has a number of disadvantages:
не обеспечивает увеличение значений ЭПР ВРЛО в широком секторе углов облучения;does not provide an increase in the EPR values of the VRLO in a wide sector of irradiation angles;
«неправдоподобно» искажает радиолокационные изображения ВРЛО, делая их чрезмерно протяжёнными за счёт большого числа периодически повторяющихся, убывающих по энергии локальных центров рассеяния.“implausibly” distorts VSR radar images, making them excessively extended due to a large number of periodically repeating local scattering centers decreasing in energy.
Задачей настоящего изобретения является увеличение эффективной площади рассеяния объектов и получение их ложных радиолокационных изображений.The objective of the present invention is to increase the effective scattering area of objects and obtain their false radar images.
Техническим результатом, обеспечивающим решение указанной задачи, является увеличение мощности отражаемых объектами сигналов с искажением их радиолокационных изображений в геометрических размерах, незначительно превышающих контур объектов.The technical result that provides a solution to this problem is an increase in the power of signals reflected by objects with distortion of their radar images in geometric dimensions slightly larger than the contour of the objects.
Указанная задача и получение заявленного технического результата достигается за счёт того, что в известном устройстве, реализующем способ увеличения ЭПР радиолокационных объектов, включающем ВРЛО, разделённый двумя отстоящими друг от друга на расстоянии в 10 раз большим длины волны радиоизлучения параллельными плоскостями, ортогональными направлению радиоизлучения и образующие плоские металлизированные поверхности частей ВРЛО, жёстко удерживаемые радиопрозрачным креплением в виде линзы сферической формы из диэлектрика, диэлектрическая проницаемость которой лежит в пределах е ~ 2.. .4 (Кобак В. О. Радиолокационные отражатели. М.: «Сов. радио». 1975. С. 186).The specified task and obtaining the stated technical result are achieved due to the fact that in the known device, which implements a method for increasing the ESR of radar objects, including a VRLO, separated by two parallel planes spaced apart at a distance 10 times greater than the wavelength of radio emission, orthogonal to the direction of radio emission and forming flat metallized surfaces of parts of the VRLO, rigidly held by a radio-transparent mount in the form of a spherical lens made of dielectric, the dielectric constant of which lies in the range e ~ 2... 4 (Kobak V. O. Radar reflectors. M.: "Sov. Radio". 1975 . P. 186).
Поясним, чем достигается заявленный технический результат, используя теорию и практику применения антенн. Известна двухзеркальная антенна с заполнением пространства между рупором и вспомогательным зеркалом радиопрозрачным диэлектриком (Айзенберг Г.З., Терёшин О.Н., и др., Антенны УКВ. Т.2 М.: «Связь». 1977. С. 30, 31). В основе такого устройства лежит стремление уменьшить утечку энергии рупора через плоскость раскрыва антенны за счёт полного внутреннего отражения электромагнитной волны (ЭМВ) на границе раздела диэлектрик-воздух.Let us explain how the stated technical result is achieved using the theory and practice of using antennas. A two-mirror antenna is known with filling the space between the horn and the auxiliary mirror with a radio-transparent dielectric (Aizenberg G.Z., Tereshin O.N., et al., VHF Antennas. T.2 M.: "Communication". 1977. P. 30, 31 ). This device is based on the desire to reduce the leakage of horn energy through the antenna opening plane due to the total internal reflection of an electromagnetic wave (EMW) at the dielectric-air interface.
В случае с заявляемым устройством - объёмным резонатором (ОР) открытого типа, в котором объём, ограниченный проводящими стенками, заполнен диэлектриком (диэлектрической линзой). Полное внутреннее отражение прошедшей внутрь диэлектрика ЭМВ на границе раздела диэлектрик-воздух продляет возбуждение в течение более длительногоIn the case of the claimed device, it is a volumetric resonator (CR) of an open type, in which the volume limited by conducting walls is filled with a dielectric (dielectric lens). Total internal reflection of the electromagnetic wave transmitted into the dielectric at the dielectric-air interface prolongs the excitation for a longer period
интервала времени. Т.е. в ОР накапливается энергия в пределах временных интервалов, значительно превышающих период колебания.time interval. Those. energy accumulates in the OR within time intervals significantly exceeding the oscillation period.
Другим примером фазовой задержки одной из компонент отраженной ЭМВ с помощью диэлектрических материалов может служить способ (Кобак В.О. Радиолокационные отражатели. М.: «Сое. радио». 1975. С. 185, 186), который состоит в том, что диэлектриком заполняется вся внутренняя полость трехгранного уголкового отражателя, причем две его грани изготавливаются из металла, а третья представляет собой поверхность раздела диэлектрик-воздух. Указывается, что диэлектрическая проницаемость диэлектрика, выбранная в пределах ε≈2…4, обеспечивает с одной стороны, малое отражение непосредственно от апертуры уголка (диэлектрика) и, с другой стороны, практически полное внутреннее отражение от границы раздела диэлектрик-воздух. При этом утверждается, что заполнение внутренней полости уголка диэлектриком с ε≈1,5…2 позволяет расширить моностатическую диаграмму обратного отражения на 15…20%.Another example of the phase delay of one of the components of the reflected electromagnetic wave using dielectric materials can be the method (Kobak V.O. Radar reflectors. M.: "Soe. Radio". 1975. P. 185, 186), which consists in using a dielectric the entire internal cavity of the triangular corner reflector is filled, two of its faces are made of metal, and the third is the dielectric-air interface. It is indicated that the dielectric constant of the dielectric, selected within the range ε≈2...4, provides, on the one hand, a small reflection directly from the aperture of the corner (dielectric) and, on the other hand, almost complete internal reflection from the dielectric-air interface. It is argued that filling the internal cavity of the corner with a dielectric with ε≈1.5...2 allows one to expand the monostatic back reflection diagram by 15...20%.
Также известны линзовые отражатели, которые содержат в качестве основных элементов диэлектрические линзы различных типов. Чаще всего используются те или иные модификации диэлектрических линз Люнеберга, которые бывают цилиндрическими и сферическими. Отражатели на основе цилиндрических линз по своим рассеивающим свойствам подобны либо плоской пластине, либо двугранному уголковому отражателю. Сферические линзовые отражатели имеют много общего с трехгранными уголковыми отражателями.Lens reflectors are also known that contain dielectric lenses of various types as main elements. Most often, certain modifications of Luneberg dielectric lenses are used, which are cylindrical and spherical. Reflectors based on cylindrical lenses are similar in their scattering properties to either a flat plate or a dihedral corner reflector. Spherical lens reflectors have much in common with triangular corner reflectors.
В цилиндрических отражателях, как и сферических, можно использовать не только двухслойные, но и трехслойные, четырехслойные и т.д. линзы вплоть до многослойных линз Люнеберга. С помощью одного из таких сферических отражателей решается проблема создания всенаправленного или, во всяком случае, наиболее широконаправленного моностатического отражателя. Использование, например, сферического отражателя в качестве крепления из радиопрозрачного материала, расположенного между двумя параллельными плоскими проводящими поверхностями позволяет, в первом приближении, иметь дело с конструкцией, аналогичной двум сегментным «шапочкам» (Кобак В.О. Радиолокационные отражатели. М.: «Сов. радио». 1975. С. 199) или отражающими частями экваториального пояса, вращающегося вокруг сферической линзы Люнеберга (SU, авторское свидетельство №135114, МКИ H01Q 15/02, 1961 г.). При этом необходимо учитывать, что затеняющие действия «шапочки» или отражающих частей экваториального пояса уменьшают площадь эквивалентной апертуры отражателя-крепления и, как итог, приводят к уменьшению его ЭПР.In cylindrical reflectors, as well as spherical ones, you can use not only two-layer, but also three-layer, four-layer, etc. lenses up to multilayer Luneberg lenses. With the help of one of these spherical reflectors, the problem of creating an omnidirectional or, in any case, the most widely directional monostatic reflector is solved. The use, for example, of a spherical reflector as a mount made of a radio-transparent material located between two parallel flat conducting surfaces allows, to a first approximation, to deal with a design similar to two segment “caps” (Kobak V.O. Radar reflectors. M.: “ Sov. Radio ", 1975. P. 199) or reflecting parts of the equatorial belt rotating around a spherical Luneberg lens (SU, author's certificate No. 135114, MKI H01Q 15/02, 1961). It is necessary to take into account that the shading effects of the “cap” or reflective parts of the equatorial belt reduce the area of the equivalent aperture of the reflector-mount and, as a result, lead to a decrease in its ESR.
Если крепление выполнено на основе сферической линзы Люнеберга, то её максимальная моностатическая ЭПР приближенно определяется соотношениемIf the mount is made on the basis of a spherical Luneberg lens, then its maximum monostatic ESR is approximately determined by the relation
σm = (4 π3α4/λ2) (1-2δ/ πα)2,σ m = (4 π 3 α 4 /λ 2 ) (1-2δ/ πα) 2 ,
где α- радиус линзы, λ - длина волны, δ - размер проводящей плоскости, затеняющей апертуру линзы.where α is the radius of the lens, λ is the wavelength, δ is the size of the conducting plane shading the lens aperture.
Так как сферическая диэлектрическая линза является всенаправленным отражателем, аналогично металлической сфере, то её применение в качестве крепления из радиопрозрачного материала более предпочтительно, чем цилиндрической линзы, для которой индикатриса рассеяния заметно уже.Since a spherical dielectric lens is an omnidirectional reflector, similar to a metal sphere, its use as a mount made of radio-transparent material is more preferable than a cylindrical lens, for which the scattering indicatrix is noticeably narrower.
Необходимо отметить, что значения ЭПР различных ВРЛО определяют геометрическая форма, электромагнитные свойства и волновые размеры отражающих поверхностей, а также пространственное положение относительно направления на источник излучения.It should be noted that the EPR values of various SSRs are determined by the geometric shape, electromagnetic properties and wave sizes of the reflecting surfaces, as well as the spatial position relative to the direction to the radiation source.
На фиг. 2 приведён ВРЛО 1, разделённый двумя параллельными плоскостями, ортогональными направлению локации и отстоящими друг от друга на расстоянии в 10 раз большем длины волны радиоизлучения. Внутренняя часть ВРЛО, заключённая между образованными разделением металлизированными плоскими поверхностями 2, извлекается, а оставшиеся части ВРЛО жёстко удерживаются радиопрозрачным креплением 4 в виде линзы сферической формы из диэлектрика без потерь.In fig. Figure 2 shows VRLO 1, divided by two parallel planes, orthogonal to the direction of location and spaced from each other at a distance 10 times greater than the wavelength of radio emission. The internal part of the VRLO, enclosed between the metallized flat surfaces 2 formed by the separation, is removed, and the remaining parts of the VRLO are rigidly held by a radio-transparent mount 4 in the form of a spherical lens made of lossless dielectric.
Распространение поля внутри линзы при условии α>>λ можно достаточно точно описать в приближении геометрической оптики. В неоднородной среде, где показатель преломления является функцией координат, луч изгибается в сторону увеличения показателя преломления. Таким образом, все лучи независимо от угла падения на поверхность линзы имеют одинаковые фазовые длины и сходятся в одной точке (фокусе), лежащей на поверхности линзы с противоположной её стороны. При этом траектория каждого луча внутри линзы представляет собой дугу. На фиг. 3 изображена геометрия лучей при небольших отклонениях закона изменения диэлектрической проницаемости, где положение фокуса линзы смещается вдоль направления падения волны либо внутрь линзы, либо за её пределы. Чтобы превратить линзу в отражатель, достаточно поместить в её фокусе металлическую пластину. В идеальном случае, когда металлизирована небольшая часть поверхности, имеем так называемый рефлектор Люнеберга («шапочку»). Лучи, падающие на пластину, и лучи, отражённые от неё, в силу симметрии, имеют одинаковые траектории и, следовательно, после выхода из линзы распространяются в обратном направлении, образуя плоский фазовый фронт. В данном случае характер отражений от ВРЛО с креплением в виде линзы сферической формы более сложный.The propagation of the field inside the lens under the condition α>>λ can be described quite accurately in the approximation of geometric optics. In an inhomogeneous medium, where the refractive index is a function of coordinates, the beam bends towards an increase in the refractive index. Thus, all rays, regardless of the angle of incidence on the lens surface, have the same phase lengths and converge at one point (focus) lying on the lens surface on the opposite side. In this case, the trajectory of each ray inside the lens is an arc. In fig. Figure 3 shows the geometry of the rays for small deviations of the law of change in dielectric constant, where the position of the lens focus shifts along the direction of incidence of the wave either inside the lens or outside it. To turn a lens into a reflector, simply place a metal plate at its focus. In the ideal case, when a small part of the surface is metallized, we have the so-called Luneberg reflector (“cap”). The rays incident on the plate and the rays reflected from it, due to symmetry, have the same trajectories and, therefore, after leaving the lens they propagate in the opposite direction, forming a flat phase front. In this case, the nature of reflections from a VRLO mounted in the form of a spherical lens is more complex.
Рассмотрим работу устройства более подробно.Let's look at the operation of the device in more detail.
При облучении ВРЛО плоским фронтом ЭМВ, отраженное в обратном направлении поле представляет собой суперпозицию полей от индуцированных на поверхности объекта токов, включая интерференцию полей от токов, затекающих на заднюю поверхность ближней из двух параллельных плоскостей, и от токов на передней поверхности дальней плоскости (Кобак В.О. Радиолокационные отражатели. М.: «Сое. радио». 1975. С. 87-101). Диэлектрическая проницаемость ε≈2…4 крепления в виде линзы сферической формы обеспечивает малое отражение непосредственно от поверхности линзы. Прошедшая внутрь диэлектрика и получившая на границе раздела диэлектрик-воздух полное внутреннее отражение ЭМВ продляет возбуждение в течение более длительного интервала времени, тем самым накапливая энергию в пределах временных интервалов, значительно превышающих период колебания в самом ОР. Часть энергии возвращается в менее плотную среду и участвует в переотражении между металлическими поверхностями ОР (фиг. 4). В результате, небольшая во времени фазовая задержка переотраженной ЭМВ, позволяет сконцентрировать многократные, спадающие по мощности обратные отражения в пределах геометрических размеров, незначительно превышающих контур объектов.When an SRLO is irradiated by a flat front of an electromagnetic wave, the field reflected in the opposite direction is a superposition of fields from currents induced on the surface of the object, including the interference of fields from currents flowing onto the rear surface of the nearest of two parallel planes, and from currents on the front surface of the far plane (Kobak V .O. Radar reflectors. M.: Soe. Radio. 1975. P. 87-101). The dielectric constant ε≈2...4 of the mount in the form of a spherical lens ensures low reflection directly from the surface of the lens. The electromagnetic wave that has passed inside the dielectric and received total internal reflection at the dielectric-air interface prolongs the excitation over a longer time interval, thereby accumulating energy within time intervals significantly exceeding the period of oscillation in the OR itself. Part of the energy returns to a less dense medium and participates in re-reflection between the metal surfaces of the OR (Fig. 4). As a result, the phase delay of the re-reflected electromagnetic wave, which is small in time, makes it possible to concentrate multiple, decreasing in power, back reflections within geometric dimensions slightly larger than the contour of objects.
Радиолокационные системы и средства, использующие широкополосные когерентные приемники и эффективные методы обработки принимаемых сигналов позволяют формировать инверсно синтезируемые пространственные двумерные радиолокационные изображения (портреты) объектов с высоким разрешением, дающие возможность однозначно восстановить не только контур объекта, но и выявить его характерные элементы (RU, патент на изобретение №2640321, МКИ H01Q 15/16, 2017 г. - прототип).Radar systems and tools using broadband coherent receivers and effective methods for processing received signals make it possible to form inversely synthesized spatial two-dimensional radar images (portraits) of objects with high resolution, making it possible to unambiguously reconstruct not only the contour of the object, but also to identify its characteristic elements (RU, patent for invention No. 2640321, MKI H01Q 15/16, 2017 - prototype).
Экспериментальная проверка способности заявляемого устройства увеличивать мощность отражаемых объектами сигналов в широком секторе углов облучения, а также искажать их радиолокационные портреты, выполнена в условиях Эталонного радиолокационного измерительного комплекса ЦНИИ ВКС Минобороны России («Эталонный радиолокационный измерительный комплекс открытого типа (ЭРИК)». Оружие и технологии России. Энциклопедия. XXI век. Противовоздушная и противоракетная оборона. Том IX. - М.: "Оружие и технологии". 2004. С. 385.).An experimental test of the ability of the proposed device to increase the power of signals reflected by objects in a wide sector of irradiation angles, as well as to distort their radar portraits, was carried out in the conditions of the Reference Radar Measuring Complex of the Central Research Institute of VKS of the Ministry of Defense of the Russian Federation (“Reference Radar Measuring Complex of the Open Type (ERIC).” Weapons and Technologies Russia. Encyclopedia. XXI century. Air defense and missile defense. Volume IX.: "Weapons and technologies".
На фиг. 5 изображены схема эксперимента, а также макеты ВРЛО, использованные в эксперименте:In fig. Figure 5 shows the experimental diagram, as well as the VRLO layouts used in the experiment:
прототип (е) - металлизированный прямой круговой цилиндр длиной 11⋅λ и диаметром основания 10⋅λ, разделенный двумя параллельными плоскостями, отстоящими друг от друга ортогонально оси на расстоянии 10⋅λ, с металлизированными плоскими поверхностями оставшихся частей, жестко удерживаемых креплением в форме радиопрозрачного цилиндра (стержня) диаметром ≈ 0,8⋅λ;prototype (e) - a metallized straight circular cylinder with a length of 11⋅λ and a base diameter of 10⋅λ, divided by two parallel planes spaced from each other orthogonally to the axis at a distance of 10⋅λ, with metallized flat surfaces of the remaining parts, rigidly held by a fastening in the form of a radio-transparent cylinder (rod) with a diameter of ≈ 0.8⋅λ;
заявляемое устройство (f) - аналогичный прототипу разделенный двумя параллельными плоскостями цилиндр, где в качестве крепления использована линза сферической формы диаметром 10⋅λ из диэлектрика без потерь и с диэлектрической проницаемостью ε ≈ 2…4;the claimed device (f) is a cylinder similar to the prototype, divided by two parallel planes, where a spherical lens with a diameter of 10⋅λ made of a lossless dielectric and with a dielectric constant ε ≈ 2...4 is used as a fastening;
линза сферической формы диаметром 10⋅λ(g), конструкция которой приведена на фиг. 6.a spherical lens with a diameter of 10⋅λ(g), the design of which is shown in Fig. 6.
На фиг. 7 и 8 представлены графики измеренных круговых диаграмм ЭПР ВРЛО: металлизированного прямого кругового цилиндра длиной 11⋅λи диаметром основания 10⋅λ, разделенного двумя параллельными плоскостями, отстоящими друг от друга ортогонально оси на расстоянии 10⋅λ, с металлизированными плоскими поверхностями оставшихся частей, жестко удерживаемых креплением в форме радиопрозрачного цилиндра диаметром ≈ 0,8⋅λ (е); того же цилиндра, где в качестве крепления использована линза сферической формы диаметром 10⋅λ из диэлектрика без потерь с диэлектрической проницаемостью ε ≈ 2…4 (f); самой линзы сферической формы диаметром 10⋅λ (g). Диаграммы ЭПР получены на длине волны λ=3 см для горизонтальной (фиг. 7) и вертикальной (фиг. 8) поляризации электрического поля. Значения ЭПР на оси ординат отложены в дБ относительно 10-5 м2.In fig. 7 and 8 show graphs of the measured circular diagrams of the EPR of the VRL: a metallized straight circular cylinder with a length of 11⋅λ and a base diameter of 10⋅λ, divided by two parallel planes spaced orthogonally to the axis at a distance of 10⋅λ, with metallized flat surfaces of the remaining parts, rigidly held by a fastening in the form of a radio-transparent cylinder with a diameter of ≈ 0.8⋅λ (e); the same cylinder, where a spherical lens with a diameter of 10⋅λ made of a lossless dielectric with a dielectric constant ε ≈ 2…4 (f) is used as a fastening; the lens itself is spherical in shape with a diameter of 10⋅λ (g). EPR diagrams were obtained at a wavelength λ=3 cm for horizontal (Fig. 7) and vertical (Fig. 8) polarization of the electric field. The RCS values on the ordinate axis are plotted in dB relative to 10 -5 m 2 .
На фиг. 9 и 10 представлены инверсно синтезированные двумерные изображения ВРЛО: металлизированного прямого кругового цилиндра, разделенного двумя параллельными плоскостями (фиг. 9); того же цилиндра, где в качестве крепления использована линза сферической формы диаметром 10⋅λ (фиг. 10) - для следующих условий локации: угловые сектора синтезирования 0±45°; 0±180°; 1024 частотные дискреты с равным шагом по частоте в полосе 7…13 ГГц. Границы изображений по дальности и поперечной координате размечены значениями в метрах. Интенсивность (отраженная мощность) источников иллюстрируется спектром цветов, соотнесенных со значениями ЭПР в дБ относительно уровня 10-5 м2.In fig. Figures 9 and 10 show inversely synthesized two-dimensional images of a VRLO: a metallized straight circular cylinder divided by two parallel planes (Fig. 9); the same cylinder, where a spherical lens with a diameter of 10⋅λ is used as a mount (Fig. 10) - for the following location conditions: angular sectors of synthesis 0±45°; 0±180°; 1024 frequency samples with equal frequency steps in the 7...13 GHz band. The boundaries of the images in terms of range and lateral coordinates are marked with values in meters. The intensity (reflected power) of the sources is illustrated by a spectrum of colors correlated with RCS values in dB relative to the level of 10 -5 m 2 .
Анализ диаграмм ЭПР показывает увеличение в секторе углов локации 0±180° (0…360°) медианных значений ЭПР (σ0,5) цилиндра (пунктирная линия), где в качестве крепления оставшихся его частей вместо тонкого радиопрозрачного цилиндра использована линза сферической формы из диэлектрика, соответственно:Analysis of the EPR diagrams shows an increase in the sector of location angles 0±180° (0...360°) of the median EPR values (σ 0.5 ) of the cylinder (dashed line), where a spherical lens made of dielectric, respectively:
на 8,1 дБ для горизонтальной поляризации;by 8.1 dB for horizontal polarization;
на 5,6 дБ для вертикальной поляризации.by 5.6 dB for vertical polarization.
Сравнение инверсно синтезированных двумерных изображений ВРЛО с внутренним радиопрозрачным креплением и с креплением в виде линзы сферической формы из диэлектрика показывает, что вместо многократно повторяющихся с одинаковым периодом, убывающих по интенсивности отражающих локальных центров рассеяния объекта, чрезмерно удлиняющих линейный размер его образа (прототип), наблюдаем концентрацию энергии, отраженной ЭМВ в трех наиболее «ярких» локальных центрах рассеяния, которая указывает на увеличение контура ВРЛО до двух раз за счет фазовой задержки одной из компонент ЭМВ в диэлектрическом материале крепления.A comparison of inversely synthesized two-dimensional images of a VRLO with an internal radio-transparent mount and with a mount in the form of a spherical lens made of dielectric shows that instead of repeatedly repeating with the same period, decreasing in intensity, reflective local scattering centers of the object, excessively lengthening the linear size of its image (prototype), we observe the concentration of energy reflected by the electromagnetic wave in the three “brightest” local scattering centers, which indicates an increase in the VSR contour up to two times due to the phase delay of one of the electromagnetic wave components in the dielectric fastening material.
Таким образом, заявляемое устройство позволяет увеличить эффективную площадь рассеяния объектов и одновременно исказить их радиолокационные изображения, увеличивая размеры контура объекта до двух раз.Thus, the inventive device makes it possible to increase the effective scattering area of objects and at the same time distort their radar images, increasing the size of the object’s contour up to two times.
Технический результат достигнут. Задача изобретения решена.The technical result has been achieved. The problem of the invention has been solved.
Claims (1)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2818801C1 true RU2818801C1 (en) | 2024-05-06 |
Family
ID=
Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2315399C1 (en) * | 2006-03-29 | 2008-01-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Военный институт радиоэлектроники | Method and device for reducing effective dissipation surface of antennas |
| RU2371730C1 (en) * | 2008-03-20 | 2009-10-27 | Федеральное государственное учреждение "Федеральный государственный научно-исследовательский испытательный центр радиоэлектронной борьбы и оценки эффективности снижения заметности" Министерства обороны Российской Федерации | Method of measuring scattering cross-section of objects and radar system to this end |
| RU2439605C1 (en) * | 2010-05-04 | 2012-01-10 | Сергей Владимирович Ковалев | Apparatus for measuring effective scattering area of radar objects |
| RU2486537C2 (en) * | 2011-08-03 | 2013-06-27 | Федеральное государственное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военный авиационный инженерный университет" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации | Apparatus for distorting radar image of object |
| RU2605205C2 (en) * | 2014-12-10 | 2016-12-20 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации | Device for distortion of radar image |
| RU2616586C1 (en) * | 2016-05-23 | 2017-04-18 | Алексей Сергеевич Грибков | Device for measuring the effective area of scattering of radar objects |
| RU2616596C2 (en) * | 2015-04-06 | 2017-04-18 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации | Method of measuring radar cross-section of objects in express mode in conditions of natural background by radar devices and device for its implementation |
| RU2623178C1 (en) * | 2016-04-11 | 2017-06-22 | Георгий Галиуллович Валеев | Device for measuring effective scattering surface of radar objects in far antenna zone |
| RU2640321C1 (en) * | 2017-02-14 | 2017-12-27 | Алексей Сергеевич Грибков | Method of increasing radar cross-section of radar objects |
| WO2021090286A1 (en) * | 2019-11-08 | 2021-05-14 | Vayyar Imaging Ltd. | Systems and methods for providing wide beam radar arrays |
Patent Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2315399C1 (en) * | 2006-03-29 | 2008-01-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Военный институт радиоэлектроники | Method and device for reducing effective dissipation surface of antennas |
| RU2371730C1 (en) * | 2008-03-20 | 2009-10-27 | Федеральное государственное учреждение "Федеральный государственный научно-исследовательский испытательный центр радиоэлектронной борьбы и оценки эффективности снижения заметности" Министерства обороны Российской Федерации | Method of measuring scattering cross-section of objects and radar system to this end |
| RU2439605C1 (en) * | 2010-05-04 | 2012-01-10 | Сергей Владимирович Ковалев | Apparatus for measuring effective scattering area of radar objects |
| RU2486537C2 (en) * | 2011-08-03 | 2013-06-27 | Федеральное государственное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военный авиационный инженерный университет" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации | Apparatus for distorting radar image of object |
| RU2605205C2 (en) * | 2014-12-10 | 2016-12-20 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации | Device for distortion of radar image |
| RU2616596C2 (en) * | 2015-04-06 | 2017-04-18 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации | Method of measuring radar cross-section of objects in express mode in conditions of natural background by radar devices and device for its implementation |
| RU2623178C1 (en) * | 2016-04-11 | 2017-06-22 | Георгий Галиуллович Валеев | Device for measuring effective scattering surface of radar objects in far antenna zone |
| RU2616586C1 (en) * | 2016-05-23 | 2017-04-18 | Алексей Сергеевич Грибков | Device for measuring the effective area of scattering of radar objects |
| RU2640321C1 (en) * | 2017-02-14 | 2017-12-27 | Алексей Сергеевич Грибков | Method of increasing radar cross-section of radar objects |
| WO2021090286A1 (en) * | 2019-11-08 | 2021-05-14 | Vayyar Imaging Ltd. | Systems and methods for providing wide beam radar arrays |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Кобак В. О. Радиолокационные отражатели, Москва, Советское радио, 1975. стр. 186-199. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Kell | On the derivation of bistatic RCS from monostatic measurements | |
| Menzel et al. | A 76 GHz multiple-beam planar reflector antenna | |
| US20090079619A1 (en) | Real-time, cross-correlating millimetre-wave imaging system | |
| CN102176017A (en) | Compound electromagnetic scattering value simulation method of electrically large complex object and rough surface background | |
| RU2818801C1 (en) | Device for increasing effective scattering area of radar object | |
| Muppala et al. | Low-cost 3-D millimeter-wave concealed weapons detection using single transceiver affine synthetic arrays | |
| RU2319261C1 (en) | Radar antenna having reduced effective-dissipation area | |
| RU2594667C1 (en) | Radar angle reflector | |
| CN110764158B (en) | Terahertz imaging system based on reflection-type frequency control beam scanning device | |
| Sukharevsky et al. | Scattering and radiation characteristics of antenna systems under nose dielectric radomes | |
| Menshikh et al. | Application of Antenna-Lens System for Measurement of Bistatic Parameters of Materials | |
| Ozbey et al. | Effects of internal reflections on the performance of lens-integrated mmW and THz antennas | |
| Tayebi et al. | Design and development of an electrically-controlled beam steering mirror for microwave tomography | |
| Sukharevsky et al. | Scattering of reflector antenna with conic dielectric radome | |
| Ali et al. | A short range synthetic aperture imaging radar with rotating antenna | |
| Figueiredo et al. | The optical design of the Background Emission Anisotropy Scanning Telescope (BEAST) | |
| CN115494024B (en) | Optical path device for terahertz continuous wave tomography and focusing method | |
| Williams | Frequency selective terahertz retroreflectors | |
| RU2640321C1 (en) | Method of increasing radar cross-section of radar objects | |
| Qiu et al. | Research on Multi-Beam Focusing Antenna for Passive Millimeter Wave Imaging System | |
| Baggio et al. | Design of a ring-focus dual reflector objective for standoff sensing of spherical targets in the 220–330 GHz band | |
| Ratcliffe | Aerials for radar equipment | |
| RU2526741C1 (en) | Radar antenna with reduced scattering cross-section | |
| RU2337439C1 (en) | Antenna | |
| Zalevsky et al. | Numerical Modelling of Electromagnetic Scattering and Radiation Characteristics of Antenna in Dielectric Radome of Resonant Size |