RU2400882C1 - Radar antenna with decreased effective scattering area - Google Patents
Radar antenna with decreased effective scattering area Download PDFInfo
- Publication number
- RU2400882C1 RU2400882C1 RU2009135539/09A RU2009135539A RU2400882C1 RU 2400882 C1 RU2400882 C1 RU 2400882C1 RU 2009135539/09 A RU2009135539/09 A RU 2009135539/09A RU 2009135539 A RU2009135539 A RU 2009135539A RU 2400882 C1 RU2400882 C1 RU 2400882C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- band
- antenna
- dielectric
- frequency band
- scattering area
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Aerials With Secondary Devices (AREA)
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
Abstract
Description
Заявляемое изобретение относится к радиотехнике, а именно к антенной технике, и может быть использовано при проектировании антенных устройств с уменьшенной эффективной площадью рассеяния (ЭПР).The claimed invention relates to radio engineering, namely to antenna technology, and can be used in the design of antenna devices with a reduced effective scattering area (EPR).
Одними из основных элементов конструкции современных самолетов, вносящих существенный, до 30% и более, вклад в их ЭПР в секторах передней полусферы, являются антенны бортового радиоэлектронного оборудования (БРЭО). Из всех антенн БРЭО наибольший вклад в ЭПР самолета вносит носовой антенный отсек с антенной бортовой радиолокационной станции (БРЛС). Для снижения заметности антенн БРЭО принимаются всевозможные меры, в том числе и замена зеркальных параболических антенн на активные фазированные антенные решетки (АФАР) [Зарубежное военное обозрение. №11 (680), Москва, 2003]. За счет этого решается проблема снижения уровней отражений от элементов оборудования, расположенных за раскрывом антенны. Кроме того, приемно-излучающие модули АФАР могут устанавливаться на малоотражающем основании (плоскости), где в отличие от волноводно-щелевых ФАР уровни их ЭПР в основном определяются отражением от излучающих элементов модулей. Однако в настоящее время задачу создания малозаметных антенн нельзя считать полностью решенной, поэтому особую ценность приобретают оригинальные технические решения, позволяющие приблизиться к ее решению.One of the main structural elements of modern aircraft, making a significant, up to 30% or more, contribution to their EPR in the sectors of the front hemisphere, are antennas of avionics (avionics). Of all the avionics, the largest contribution to the EPR of the aircraft is made by the bow antenna compartment with the antenna of the airborne radar station. Various measures are taken to reduce the visibility of avionics avionics, including the replacement of parabolic reflector antennas with active phased array antennas (AFAR) [Foreign Military Review. No. 11 (680), Moscow, 2003]. Due to this, the problem of reducing the levels of reflections from equipment elements located behind the antenna opening is solved. In addition, the receiving-emitting AFAR modules can be installed on a low-reflecting base (plane), where, in contrast to the waveguide-slotted PARs, their EPR levels are mainly determined by reflection from the radiating elements of the modules. However, at present, the task of creating subtle antennas cannot be considered completely solved; therefore, original technical solutions, which make it possible to approach its solution, are of particular value.
Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является антенна с уменьшенной поверхностью обратного рассеивания 1 (фиг.1) [DE 3642072. МКИ: G01S 7/38, H01Q 15/14, 1988, №25], содержащая минимум один излучатель 2, работающий в заданной полосе рабочих частот, размещенные перед излучателем в одной плоскости устройства частотной селекции 3 с полосовыми характеристиками, позволяющими пропускать электромагнитное излучение в полосе рабочих частот, а за пределами этой полосы отражать излучение. Очевидно, что основным недостатком такой антенны является ее "заметность" в полосе рабочих частот, когда антенна переотражает в обратном направлении часть энергии, приходящей от внешнего источника излучений.The closest technical solution to the proposed one is an antenna with a reduced backscatter surface 1 (Fig. 1) [DE 3642072. MKI: G01S 7/38, H01Q 15/14, 1988, No. 25] containing at least one
Задачей настоящего изобретения является уменьшение эффективной площади рассеяния антенны в полосе ее рабочих частот.The objective of the present invention is to reduce the effective scattering area of the antenna in the band of its operating frequencies.
Техническим результатом, обеспечивающим решение указанной задачи, является антенна со сниженной радиолокационной заметностью в полосе ее рабочих частот.The technical result that provides a solution to this problem is an antenna with reduced radar signature in the band of its operating frequencies.
Указанная задача и достижение заявленного технического результата достигаются тем, что в радиолокационной антенне с уменьшенной эффективной площадью рассеяния, содержащей минимум один излучатель, работающий в заданной полосе рабочих частот, размещенные перед излучателем в одной плоскости устройства частотной селекции с полосовыми характеристиками, позволяющими пропускать электромагнитное излучение в полосе рабочих частот, а за пределами этой полосы отражать излучение, согласно изобретению перед излучателями на расстоянии h размещают диэлектрический лист толщиной d, при этом численные значения величин h и d выбирают из соотношенийThis task and the achievement of the claimed technical result are achieved by the fact that in a radar antenna with a reduced effective scattering area, containing at least one emitter operating in a given frequency band, placed in front of the emitter in the same plane of the frequency selection device with band characteristics that allow transmission of electromagnetic radiation in the operating frequency band, and outside this band to reflect radiation, according to the invention in front of the emitters at a distance h a dielectric sheet of thickness d is formed, while the numerical values of h and d are selected from the relations
где n=1, 2, 3…;where n = 1, 2, 3 ...;
λ - средняя рабочая длина волны;λ is the average working wavelength;
ε - диэлектрическая проницаемость диэлектрического листа, ε≈4…8.ε is the dielectric constant of the dielectric sheet, ε≈4 ... 8.
Поясним данное техническое решение. Из теории проектирования фазированных антенных решеток [Антенны и устройства СВЧ (проектирование фазированных антенных решеток), под ред. Д.И.Воскресенского. М.: Радио и связь. 1981. С.41] известно, что взаимное влияние излучателей решетки при электронном сканировании уменьшает реализуемое усиление АФАР, а также приводит к искажению ее диаграммы направленности. С целью устранения этих недостатков на практике используют способы широкоугольного согласования АФАР, часть из которых предусматривает размещение перед излучающим раскрывом дополнительных элементов, отражение от которых уменьшает изменение входного сопротивления излучателей при сканировании. Один из способов заключается в использовании тонкого диэлектрического листа с высокой диэлектрической проницаемостью, размещаемого на малом расстоянии от решетки излучателей. Этот лист действует подобно реактивному сопротивлению, которое изменяется при электронном сканировании. При этом величина сектора сканирования не изменяется, если с уменьшением толщины листа увеличивать его диэлектрическую проницаемость ε.Let us explain this technical solution. From the theory of the design of phased antenna arrays [Antennas and microwave devices (design of phased antenna arrays), ed. D.I. Voskresensky. M .: Radio and communication. 1981. S. 41] it is known that the mutual influence of the emitters of the lattice during electron scanning reduces the realized amplification of the AFAR, and also leads to a distortion of its radiation pattern. In order to eliminate these shortcomings, wide-angle AFAR matching methods are used in practice, some of which provide for the placement of additional elements in front of the radiating opening, reflection from which reduces the change in the input resistance of the emitters during scanning. One of the methods is to use a thin dielectric sheet with high dielectric constant, located at a small distance from the array of emitters. This sheet acts like reactance, which changes with electronic scanning. In this case, the size of the scanning sector does not change if, with a decrease in the sheet thickness, its dielectric constant ε is increased.
Ввиду того, что при достаточно больших значениях ε отклонение луча от нормали приводит к возникновению в антенной решетке волны, подобной поверхностной волне, распространяющейся внутри диэлектрика, но затухающей в свободном пространстве, увеличение толщины диэлектрического листа больше некоторой критической вызывает появление резонансного пика на кривой коэффициента отражения, максимальное значение которого практически равно 1 и который, при увеличении толщины покрытия, смешается в направлении к нормали АФАР [Антенны и устройства СВЧ (проектирование фазированных антенных решеток), под редакцией Д.И.Воскресенского. М.: Радио и связь. 1981. С.217].Due to the fact that, at sufficiently large values of ε, the deviation of the beam from the normal leads to the appearance of a wave in the antenna array, similar to a surface wave propagating inside the dielectric but attenuating in free space, an increase in the thickness of the dielectric sheet more than a certain critical value causes the appearance of a resonant peak on the reflection coefficient curve , the maximum value of which is practically equal to 1 and which, with an increase in the coating thickness, mixes in the direction normal to the AFAR [Antennas and SV devices H (design of phased antenna arrays), edited by D.I. Voskresensky. M .: Radio and communication. 1981. S. 217].
Для каждого значения диэлектрической проницаемости можно найти такую толщину листа, при которой модуль и фаза коэффициента отражения мало меняются практически во всей рабочей области сканирования, т.е. в области, где существует только один главный луч. Анализ возможных вариантов широкополосного согласования [Антенны и устройства СВЧ (проектирование фазированных антенных решеток), под ред. Д.И.Воскресенского. М.: Радио и связь. 1981. С.214-222] позволяет делать вывод о том, что для диэлектрического листа значение диэлектрической проницаемости ε находится в пределах от 4 до 8. При этом согласование обеспечивается, когда толщина тонкого листа d меньше длины волны λ, т.е. соответствует условию d≈0,03…0,07λ. С увеличением диэлектрической проницаемости задача широкополосного согласования становится еще труднее.For each permittivity, one can find a sheet thickness such that the modulus and phase of the reflection coefficient change little in almost the entire scanning area, i.e. in an area where there is only one main ray. Analysis of Possible Broadband Matching Options [Antennas and microwave devices (design of phased array antennas), ed. D.I. Voskresensky. M .: Radio and communication. 1981. C.214-222] allows us to conclude that for a dielectric sheet the dielectric constant ε is in the range from 4 to 8. Moreover, coordination is achieved when the thickness of the thin sheet d is less than the wavelength λ, i.e. corresponds to the condition d≈0.03 ... 0.07λ. With an increase in dielectric constant, the task of broadband matching becomes even more difficult.
В случае использования диэлектрического листа с высокой диэлектрической проницаемостью вблизи раскрыва АФАР отражение от границы раздела "покрытие - свободное пространство" используется для частичного устранения отражения от раскрыва [Антенны и устройства СВЧ (проектирование фазированных антенных решеток), под ред. Д.И.Воскресенского. М.: Радио и связь. 1981. С.216].In the case of the use of a dielectric sheet with high dielectric constant near the AFAR aperture, reflection from the interface “coating - free space” is used to partially eliminate reflection from the aperture [Antennas and microwave devices (design of phased antenna arrays), ed. D.I. Voskresensky. M .: Radio and communication. 1981. P.216].
Рассмотрим, раскрыв АФАР с излучателями, соизмеримыми с рабочей длиной волны как плоскую проводящую поверхность больших волновых размеров. Такая синфазная поверхность имеет максимум диаграммы обратного отражения, совпадающий с нормалью к плоскости [Кобак В.О. Радиолокационные отражатели. М.: Сов. радио. 1975. С.211].Consider revealing an AFAR with emitters commensurate with the working wavelength as a flat conductive surface of large wavelengths. Such a common-mode surface has a maximum of the back reflection diagram, which coincides with the normal to the plane [Kobak V.O. Radar reflectors. M .: Sov. radio. 1975. S. 211].
Известно, что для противорадиолокационной маскировки металлических объектов применяются радиопоглощающие материалы интерференционного типа [Вакин С.А., Шустов Л.Н. Основы радиопротиводействия и радиотехнической разведки М.: Сов. радио. 1968. С 347], структура которого выбирается так, чтобы падающая и отраженная волны компенсировали друг друга. Падающая волна многократно отражается от границы раздела двух сред "покрытие - объект" и частично поглощается в структуре покрытия.It is known that for anti-radar masking of metal objects used are radio-absorbing materials of the interference type [Vakin SA, Shustov L.N. Fundamentals of radio counteraction and electronic intelligence M .: Sov. radio. 1968. With 347], the structure of which is chosen so that the incident and reflected waves cancel each other out. The incident wave is repeatedly reflected from the interface between two coating-object media and is partially absorbed in the coating structure.
Простейшая схема интерференционного покрытия представляет собой слой диэлектрика заданной толщины, наложенный на защищаемый металл. Поглощающая способность интерференционного покрытия и его диапазонность существенно зависят от количества слоев, толщины слоев и электрических параметров используемых материалов. Эффективность действия интерференционного покрытия зависит от угла падения электромагнитной энергии на их поверхность. Минимальное отражение достигается при нормальном падении радиоволн, при других углах падения коэффициент отражения резко возрастает.The simplest interference coating scheme is a dielectric layer of a given thickness superimposed on the protected metal. The absorption capacity of the interference coating and its range significantly depend on the number of layers, layer thickness and electrical parameters of the materials used. The effectiveness of the interference coating depends on the angle of incidence of electromagnetic energy on their surface. The minimum reflection is achieved with normal incidence of radio waves, at other angles of incidence, the reflection coefficient increases sharply.
Также известны более перспективные с точки зрения весовых и габаритных характеристик резонансные покрытия интерференционного типа. Простейшим представителем такого покрытия является двухслойная структура, состоящая из диэлектрика и резистивной пленки [Великанов В. Д. и др. Радиотехнические системы в ракетной технике. - М.: Воениздат, 1974. С.230] с входным сопротивлением нормально отражающей поверхности 377 Ом. Эквивалентная схема двухслойной структуры "диэлектрик-воздух" (одноконтурного поглотителя) приведена на фиг.3. В схеме постоянное сопротивление пленки R включено параллельно входу однородной линии длиной Входное сопротивление z короткозамкнутой линии с волновым сопротивлением равноInterference-type resonance coatings, more promising in terms of weight and overall characteristics, are also known. The simplest representative of such a coating is a two-layer structure consisting of a dielectric and a resistive film [Velikanov V. D. et al. Radio engineering systems in rocketry. - M .: Military Publishing House, 1974. P.230] with an input resistance of the normally reflecting surface of 377 Ohms. An equivalent circuit of a two-layer structure "dielectric-air" (single-circuit absorber) is shown in Fig.3. In the circuit, the constant resistance of the film R is connected parallel to the input of a homogeneous line of length Input impedance z of a short-circuited line with wave impedance equally
, ,
где λ - средняя рабочая длина волны;where λ is the average working wavelength;
λд - длина волны в диэлектрике с диэлектрической проницаемостью εд.λ d - wavelength in a dielectric with a dielectric constant ε d .
Такие резонансные покрытия интерференционного типа нашли широкое применение не только для противорадиолокационной маскировки летательных аппаратов, но и для защиты от радиолокационного обнаружения артиллерийских позиций, а также металлических объектов, хранящихся на открытых складах (контейнеры, емкости и т.д.) [Радиоэлектроника в 1968 году (обзор по материалам иностранной печати). VIII. М.: НИИЗИР. С.27].Such resonance interference-type coatings are widely used not only for anti-radar masking of aircraft, but also for protection against radar detection of artillery positions, as well as metal objects stored in open warehouses (containers, containers, etc.) [Radio electronics in 1968 (review of foreign press materials). Viii. M .: NIIZIR. P.27].
Проводя аналогию между резистивной пленкой и тонким диэлектрическим листом и учитывая, что воздушная прослойка для АФАР есть частный случай диэлектрика (εд=1) в двухслойной структуре резонансного покрытия интерференционного типа, определим соотношения для расстояния между излучателями АФАР и тонким диэлектрическим листом.Drawing an analogy between a resistive film and a thin dielectric sheet and taking into account that the air gap for AFAR is a special case of a dielectric (ε d = 1) in a two-layer structure of an interference-type resonant coating, we determine the ratios for the distance between the AFAR emitters and a thin dielectric sheet.
Безусловно, тонкий диэлектрический лист по своим радиофизическим характеристикам не в полной мере заменяет резистивную пленку, да и к тому же одновременно должен обеспечивать широкополосное согласование в АФАР. Поэтому требуется решить компромиссную задачу.Of course, the thin dielectric sheet does not completely replace the resistive film in its radiophysical characteristics, and besides, it must simultaneously provide broadband matching in the AFAR. Therefore, a compromise is required.
Для того чтобы падающая и отраженная волны компенсировали друг друга, диэлектрический лист (ε≈4…8) с согласованным импедансом необходимо размещать таким образом, чтобы его граничная поверхность находилась на расстоянии h от излучателей (отражающего металлизированного основания) исходя из соотношенияIn order for the incident and reflected waves to compensate each other, a dielectric sheet (ε≈4 ... 8) with a matching impedance must be placed so that its boundary surface is at a distance h from the emitters (reflecting metallized base) based on the ratio
, ,
где n=1, 2, 3…;where n = 1, 2, 3 ...;
λ - средняя рабочая длина волны.λ is the average working wavelength.
В результате наложения падающей и отраженной волны в воздушном пространстве (диэлектрике) возникают стоячие волны. Если расстояние h равно нечетному числу четвертей длин падающей радиоволны, а волновое сопротивление диэлектрической пластины равно волновому сопротивлению свободного пространства, то электромагнитная энергия не будет отражаться.As a result of the superposition of the incident and reflected waves in the airspace (dielectric), standing waves arise. If the distance h is equal to an odd number of quarters of the lengths of the incident radio wave, and the wave resistance of the dielectric plate is equal to the wave resistance of free space, then electromagnetic energy will not be reflected.
Создать идеальные условия для полного поглощения радиоволны практически не возможно. Однако основными факторами потерь отраженной энергии для такой структуры одновременно являются: сложение в противофазе падающей и отраженной волны (фиг.4а), многократное отражение от границ раздела сред с поглощением в диэлектрике и воздушной прослойке (фиг.4b), а также преобразование падающей энергии в энергию поверхностной волны (фиг.4с). В качестве материала для диэлектрического листа с высокой диэлектрической проницаемостью может быть выбрана пластмасса. Например, высокочастотная типа Э3-340-65, Э4-100-30, Э5-101-30, Э6-014-30 с диэлектрической проницаемостью ε≈4…6 или АГ-4 (ε≈5…8) [Физические величины. Справочник. Под ред. И.С.Григорьева, Е.З.Мейнихова. М.: Энергоатомиздат. 1991. С.549]. Требуемое значение диэлектрической проницаемости также обеспечивают различные марки гетинакса (ε≈7…8), текстолита (ε≈8) и стеклотекстолита (ε≈5…6).It is practically impossible to create ideal conditions for the complete absorption of the radio wave. However, the main factors of reflected energy loss for such a structure are simultaneously: addition of the incident and reflected waves in antiphase (Fig. 4a), multiple reflection from the interfaces with absorption in the dielectric and the air gap (Fig. 4b), as well as the conversion of the incident energy into surface wave energy (FIG. 4c). As a material for a dielectric sheet with high dielectric constant, plastic can be selected. For example, high-frequency type E3-340-65, E4-100-30, E5-101-30, E6-014-30 with a dielectric constant of ε≈4 ... 6 or AG-4 (ε≈5 ... 8) [Physical quantities. Directory. Ed. I.S. Grigoriev, E.Z. Meinikhova. M .: Energoatomizdat. 1991. P.549]. The required value of dielectric constant is also provided by various brands of getinax (ε≈7 ... 8), textolite (ε≈8) and fiberglass (ε≈5 ... 6).
Существо предлагаемого технического решения поясняется фигурами 1-7, на которых представлена радиолокационная антенна с уменьшенной эффективной площадью рассеяния, а также результаты экспериментальных исследований ее модели в условиях Эталонного радиолокационного измерительного комплекса 2 ЦНИИ 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].The essence of the proposed technical solution is illustrated by figures 1-7, which shows a radar antenna with a reduced effective scattering area, as well as the results of experimental studies of its model under the conditions of the Standard
На фиг.1 приведена схема известной радиолокационной антенны с уменьшенной эффективной площадью рассеяния.Figure 1 shows a diagram of a known radar antenna with a reduced effective scattering area.
На фиг.2 - схема предлагаемой радиолокационной антенны с уменьшенной эффективной площадью рассеяния.Figure 2 - diagram of the proposed radar antenna with a reduced effective scattering area.
На фиг.3 - зависимость коэффициента отражения r от отношения λ/λд для эквивалентной схемы одноконтурного поглотителя: двухслойной структуры "диэлектрик-воздух".Figure 3 - dependence of the reflection coefficient r on the ratio λ / λ d for the equivalent circuit of a single-circuit absorber: two-layer structure "dielectric-air".
На фиг.4 - схема прохождения падающей волны в одноконтурном поглотителе.Figure 4 - diagram of the passage of the incident wave in a single-circuit absorber.
На фиг.5 - внешний вид модели известной антенны: плоская металлическая пластина размерами 1,25λ×25λ, моделирующая 20 лежащих в одной плоскости излучателей (2).Figure 5 - appearance of the model of the known antenna: a flat metal plate with dimensions of 1.25λ × 25λ, simulating 20 emitters lying in the same plane (2).
На фиг.6 - внешний вид модели предлагаемой антенны: та же металлическая пластина размерами 1,25λ×25λ, с расположенным перед ней на расстоянии h=0,33λ соразмерным диэлектрическим листом (4) толщиной d=0,05λ, изготовленным из стеклотекстолита СТЭФ-1 (ε≈6).Figure 6 is an external view of the model of the proposed antenna: the same metal plate with dimensions 1.25λ × 25λ, with a commensurate dielectric sheet (4) located in front of it at a distance h = 0.33λ of thickness d = 0.05λ made of STEF fiberglass -1 (ε≈6).
На фиг.7 слева приведены диаграмма обратного отражения модели известной (k) и предлагаемой (f) антенны на длине волны λ=3,2 см для горизонтальной (m) и вертикальной (q) поляризации радиоизлучения, а также соответствующие им функции распределения значений ЭПР (фиг.7 справа) в секторе углов наблюдения 0±5°.Figure 7 on the left shows a back reflection diagram of the model of the known (k) and proposed (f) antennas at a wavelength of λ = 3.2 cm for horizontal (m) and vertical (q) polarization of radio emission, as well as the corresponding distribution functions of the EPR values (Fig. 7 on the right) in the sector of
Радиолокационная антенна с уменьшенной эффективной площадью рассеяния представлена на фиг.2. Она содержит минимум один излучатель 2, работающий в заданной полосе рабочих частот, размещенные перед излучателем в одной плоскости устройства частотной селекции 3 с полосовыми характеристиками, позволяющими пропускать электромагнитное излучение в полосе рабочих частот, а за пределами этой полосы отражать излучение. Перед излучателями 2 на расстоянии h размещен диэлектрический лист 4 толщиной d, при этом численные значения величин h и d выбираются из соотношенийA radar antenna with a reduced effective scattering area is shown in FIG. It contains at least one
, ,
где n=1, 2, 3…;where n = 1, 2, 3 ...;
λ - средняя рабочая длина волны;λ is the average working wavelength;
ε - диэлектрическая проницаемость диэлектрического листа, ε≈4…8.ε is the dielectric constant of the dielectric sheet, ε≈4 ... 8.
Радиолокационная антенна с уменьшенной эффективной площадью рассеяния работает следующим образом. На раскрыв антенны падает плоский фронт электромагнитной волны. Устройства частотной селекции с заданными полосовыми характеристиками пропускают электромагнитное излучение в полосе рабочих частот антенны, а за пределами этой полосы отражают излучение в разные стороны, исключая обратные переотражения в сторону источника излучения. Электромагнитная волна в полосе рабочих частот антенны, пройдя устройства селекции, частично отражается от внешней поверхности размещенного перед излучателями на заданном расстоянии диэлектрического листа с высокой диэлектрической проницаемостью и складывается в противофазе с волной, прошедшей через диэлектрический лист, воздушную прослойку и отраженной от излучателей. Прошедшая через диэлектрический лист волна многократно отражается от границы раздела «излучатели-воздух» и «диэлектрик-воздух», поглощается в диэлектрике и воздушной прослойке, возбуждает поверхностную волну, распространяющуюся вдоль диэлектрика, и в итоге затухает в свободном пространстве. Таким образом, за счет сложения волн в противофазе и потерь ее энергии исключается обратное переотражение электромагнитной волны от антенны в направлении нормали к ее раскрыву.A radar antenna with a reduced effective scattering area works as follows. A flat front of an electromagnetic wave falls on the antenna opening. Frequency selection devices with predetermined band-pass characteristics transmit electromagnetic radiation in the operating frequency band of the antenna, and outside this band they reflect radiation in different directions, excluding reverse re-reflections to the side of the radiation source. An electromagnetic wave in the operating frequency band of the antenna, having passed through the selection device, is partially reflected from the outer surface of the dielectric sheet with high dielectric constant located in front of the emitters at a given distance and is added in antiphase with the wave passing through the dielectric sheet, the air gap and reflected from the emitters. A wave transmitted through a dielectric sheet is repeatedly reflected from the interface between “emitters-air” and “dielectric-air”, is absorbed in the dielectric and in the air gap, excites the surface wave propagating along the dielectric, and finally attenuates in free space. Thus, due to the addition of waves in antiphase and the loss of its energy, the reverse re-reflection of the electromagnetic wave from the antenna in the direction normal to its opening is excluded.
Анализ результатов позволяет сделать вывод о том, что предлагаемая радиолокационная антенна с уменьшенной эффективной площадью рассеяния по сравнению с известной антенной-прототипом имеет меньшие значения ЭПР (по уровню вероятности (Р) 0,5) в секторе локации 0±5° относительно нормали к раскрыву антенны на 7,8 дБ и 3,7 дБ соответственно для горизонтальной и вертикальной поляризации радиоизлучения.An analysis of the results allows us to conclude that the proposed radar antenna with a reduced effective scattering area compared to the known prototype antenna has lower EPR values (probability level (P) 0.5) in the
Реализация заявляемой антенны с уменьшенной эффективной площадью рассеяния не представляет трудностей. Очевидно, что изобретение не ограничивается вышеизложенным примером его осуществления. Исходя из его схемы могут быть предусмотрены и другие варианты его осуществления, не выходящие за рамки изобретения.Implementation of the inventive antenna with a reduced effective scattering area is not difficult. Obviously, the invention is not limited to the foregoing example of its implementation. Based on its scheme, other options for its implementation may be provided, without going beyond the scope of the invention.
Устройство целесообразно использовать в организациях, занимающихся проектированием антенных радиолокационных систем.The device is advisable to use in organizations involved in the design of antenna radar systems.
Claims (1)
где n=1, 2, 3…;
λ - средняя рабочая длина;
ε - диэлектрическая проницаемость диэлектрического листа, ε≈4…8. A radar antenna with a reduced effective scattering area, containing at least one emitter operating in a given operating frequency band, placed in front of the emitter in the same plane of a frequency selection device with band characteristics that allow transmission of electromagnetic radiation in the operating frequency band and reflect radiation outside this band, characterized in that a dielectric sheet of thickness d is placed in front of the emitters at a distance h, while the numerical values of the quantities h and d are selected from elations
where n = 1, 2, 3 ...;
λ is the average working length;
ε is the dielectric constant of the dielectric sheet, ε≈4 ... 8.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009135539/09A RU2400882C1 (en) | 2009-09-23 | 2009-09-23 | Radar antenna with decreased effective scattering area |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009135539/09A RU2400882C1 (en) | 2009-09-23 | 2009-09-23 | Radar antenna with decreased effective scattering area |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2400882C1 true RU2400882C1 (en) | 2010-09-27 |
Family
ID=42940539
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2009135539/09A RU2400882C1 (en) | 2009-09-23 | 2009-09-23 | Radar antenna with decreased effective scattering area |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2400882C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115425421A (en) * | 2022-07-14 | 2022-12-02 | 电子科技大学 | Low RCS array antenna based on lossy electromagnetic super surface |
-
2009
- 2009-09-23 RU RU2009135539/09A patent/RU2400882C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115425421A (en) * | 2022-07-14 | 2022-12-02 | 电子科技大学 | Low RCS array antenna based on lossy electromagnetic super surface |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100976858B1 (en) | microstrip patch antenna and microstrip patch array antenna of low radar cross section | |
US8537067B2 (en) | Small aperture interrogator antenna system employing sum difference azimuth discrimination techniques | |
US3448455A (en) | Armoured structure antenna | |
EP2297818B1 (en) | Antenna array with metamaterial lens | |
CN109037956B (en) | Radar stealth super-surface system with beam convergence function and radar | |
US9997831B2 (en) | Compact wideband radio frequency antenna systems and associated methods | |
WO2019172237A1 (en) | Millimeter-wave radar cover | |
Lee et al. | A low profile 10: 1 (200–2000 MHz) wide band long slot array | |
US11728570B2 (en) | Electromagnetic bandgap isolation systems and methods | |
Jang et al. | Design and fabrication of a microstrip patch antenna with a low radar cross section in the X-band | |
US20170214134A1 (en) | Wideband antenna structure with optics reflector as ground plane and associated methods | |
JP3435916B2 (en) | Phased array antenna device | |
RU2400882C1 (en) | Radar antenna with decreased effective scattering area | |
RU2319261C1 (en) | Radar antenna having reduced effective-dissipation area | |
US20240072429A1 (en) | Radome Design | |
US7612731B2 (en) | Methods and apparatus for reducing radio frequency interference for collocated antennas | |
RU2589250C1 (en) | Radar antenna with reduced radar cross-section | |
CN115621742B (en) | Low radar scattering cross section reflective array antenna based on three-dimensional frequency selection structure | |
KR101006344B1 (en) | Polarizing grid of radome and antenna comprising the same | |
CN110429376A (en) | Antenna element, aerial array and antenna | |
RU2526741C1 (en) | Radar antenna with reduced scattering cross-section | |
US11646486B2 (en) | Antenna device | |
Karpov et al. | A new technique for sandwich antenna radomes analysis | |
Wang et al. | Design of dual-band frequency selective surface for antenna RCS reduction | |
RU2278453C1 (en) | Radar antenna of reduced effective dissipation area |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20110924 |