Численное исследование радиопрозрачных укрытий с ребром

 

К. М. Басков

Федеральное государственное учреждение науки Институт теоретической и прикладной электродинамики Российской академии наук (ИТПЭ РАН)

 

Статья поступила в редакцию 4 декабря 2015 г.

 

Аннотация. В статье приводятся результаты численных исследований радиотехнических свойств радиопрозрачных укрытий антенны, имеющих ребро. Показано, что из-за преломления волны при прохождении стенок таких укрытий во фронте волны образуется “тёмная” зона. Это приводит к существенному поднятию уровня боковых лепестков диаграммы направленности антенны в плоскости, перпендикулярной ребру. В статье предложены несколько способов устранения этого негативного эффекта, самым подходящим из которых является скругление ребра. Кроме этого показано, что рёбра или нерадиопрозрачные элементы укрытия, изготовленные из метаматериала с эффективной диэлектрической проницаемостью близкой к единице, обладают низким уровнем рассеянного поля в направлении теневого лепестка их диаграммы рассеяния. Это также позволяет снизить их негативное влияние на характеристики антенны. Результаты исследований, представленные в статье, были доложены на международной конференции «Излучение и рассеяние электромагнитных волн» (ИРЭМВ-2015).

Ключевые слова: радиопрозрачное укрытие (Radome), ребро (Edge), диэлектрик (dielectric), диаграмма направленности (radiation pattern), диэлектрическая проницаемость (permittivity), метаматериал (metamaterial).

Abstract. The electromagnetic properties of antenna radomes with an edge are researched. It is shown that "dark" area in wave front is formed because of the wave refraction while passing the radome’s wall.  It leads to a considerable rising of the side lobe levels of the antenna pattern in the edge-perpendicular plane. The correction procedures of this negative effect are suggested. It shows that the edge or other opaque elements of Radom made of a metamaterial with effective permittivity close to unity, have low level field in the direction of the shadow scattering. The research results presented in this article have been reported at the International Conference "Radiation and scattering of electromagnetic waves" (RSEMW 2015).

Keywords: radome, edge, dielectric, radiation pattern, permittivity, metamaterial.