А.Н. Якимов1, А.Р. Бестугин2, И.А. Киршина3

1 Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения (Санкт-Петербург, Россия)

Постановка проблемы. При использовании уголкового отражателя электромагнитных волн в однопозиционной радиолучевой системе обнаружения изменяются, его характеристика рассеяния и характеристики всей системы вследствие влияния подстилающей земной поверхности. Сложность строгого электродинамического описания и оценки этого влияния обуславливает необходимость применения новых подходов к исследованию данного явления, например, к использованию численных методов математического моделирования.

Цель. Провести с использованием математического моделирования исследование оценки влияния подстилающей земной поверхности на характеристику рассеяния и коэффициент ретрансляции уголкового отражателя электромагнитных волн, используемого в однопозиционной радиолучевой системе обнаружения, и передаваемый в ней сигнал.

Результаты. Представлена математическая модель однопозиционной радиолучевой системы обнаружения с уголковым отражателем, основанная на использовании методов геометрической и физической оптики. Приведены результаты математического моделирования, подтверждающие возможность управления характеристикой рассеяния уголкового отражателя и уровнем сигнала системы обнаружения за счет изменения пространственного положения и оптимизации конструкции уголкового отражателя. Показано, что с изменением расстояния от передающей антенны до отражателя и угла падения электромагнитной волны на отражатель коэффициент ретрансляции значительно меняется, причем из-за влияние подстилающей земной поверхности образуется множество локальных пульсаций относительно соответствующих гладких кривых, описывающих эти зависимости.

Практическая значимость. Полученные результаты могут быть рекомендованы для практического использования при проектировании однопозиционных радиолучевых систем обнаружения.

Якимов А.Н., Бестугин А.Р., Киршина И.А. Особенности использования уголкового отражателя в однопозиционной радиолучевой системе обнаружения // Успехи современной радиоэлектроники. 2022. T. 76. № 12. С. 21–28. DOI: https://doi.org/10.18127/j20700784-202212-04

1. Магауенов Р.Г. Системы охранной сигнализации: основы теории и принципы построения. М.: Горячая линия – Телеком. 2008. 496 с.
2. Якимов А.Н., Андреев П.Г. Особенности пассивной ретрансляции электромагнитных полей плоскими и уголковыми двугранными отражателями на приземных участках двухпозиционных радиолучевых систем обнаружения // Проблемы объектовой охраны: Сб. науч. тр. Пенза: Инф.-изд. центр ПГУ. 2002. Вып. 3. С. 23–34.
3. Кобак В.О. Радиолокационные отражатели / Под ред. О.Н. Леонтьевского. М.: Сов. радио. 1975. 248 с.
4. Киршина И.А., Якимов А.Н., Бестугин А.Р. Обобщенная математическая модель наземной радиолинии связи // Волновая электроника и инфокоммуникационные системы. XXII Междунар. науч. конф. ГУАП: Сб. статей. В 2 ч. Ч. 2. СПб.: ГУАП. 2019. С. 115–120.
5. Yakimov A.N., Bestugin A.R., Kirshina I.A. Modeling of the use corner reflector of electromagnetic waves in the ground radio line of communication // 2021 Wave Electronics and its Application in Information and Telecommunication Systems, WECONF 2021. IEEE Conference Proceedings. 9470573. P. 1–4.
6. Горбалысов М.С., Якимов А.Н. Анализ характеристик обнаружения радиолучевой системы // Новые промышленные технологии. 2010. № 6. С. 35–37.
7. Никольский В.В., Никольская Т.И. Электродинамика и распространение радиоволн. М.: Наука. 1989. 544 с.
8. Борзов А.Б. Соколов А.В., Сучков В.Б. Методы цифрового моделирования радиолокационных характеристик сложных объектов на фоне природных и антропогенных образований // Журнал радиоэлектроники: электронный журнал РАН. 2000. № 3. URL: http://jre.cplire.ru/koi/mar00/3/text.html (дата обращения: 29.04.2022).
9. Yakimov A.N., Bestugin A.R., Kirshina I.A. Modeling of the use corner reflector of electromagnetic waves in the ground radio line of communication // 2020 Wave Electronics and its Application in Information and Telecommunication Systems, WECONF 2020. IEEE Conference Proceedings. 9131478. P. 1–4.
10. Лихоеденко К.П., Серегин Г.М., Сучков В.Б., Хохлов В.К. Сравнительный анализ методов численного моделирования характеристик PIFA-антенны // Антенны. 2015. № 4. С. 26–31.