ИРЭ им. В.А. Котельникова РАН English Войти Подать статью
Журнал радиоэлектроники Электронный научный журнал · eISSN 1684-1719
2019, № 11 · РАСПРОСТРАНЕНИЕ РАДИОВОЛН

Радиоволновой контроль параметров образцов многослойных стенок радиопрозрачных укрытий

К.М. Басков1,2, А.А. Политико1,2, В.Н. Семененко1,2, В.А. Чистяев1,2, Д.И. Акимов1,2, И.И. Краснолобов1,2

1 Институт теоретической и прикладной электродинамики РАН, Москва, Россия
2 Institute for Theoretical and Applied Electromagnetics of the Russian Academy of Sciences, Россия
Полный текст (PDF) DOI: 10.30898/1684-1719.2019.11.12 УДК 621.369.9 EDN YAWKQQ

Аннотация

Представлена методика радиоволнового контроля качества изготовления стенок радиопрозрачных укрытий пятислойной конструкции. Методика основана на высокоточном измерении S-параметров в широком диапазоне частот плоских образцов стенок радиопрозрачных укрытий и последующем численном определении электродинамических параметров их слоев. Приводится пример определения параметров пятислойного образца стенки радиопрозрачного укрытия. Представлены результаты измерений частотных зависимостей коэффициента пропускания при наклонном падении электромагнитной волны плоского образца стенки радиопрозрачного укрытия.

  • radome
  • s-parameters
  • transmission coefficient
  • reflection coefficient
  • permittivity
  • Free space method
Abstract (in English)

Radio wave control of parameters of samples of multi-layer radome walls

The design of radomes, frequency selective surfaces, different kinds of filters and other radiotransparent products is an urgent task that has to be solved at the stage of the development of modern aircraft for various purposes. It is obvious that for a reasonable and purposeful selection of materials that are part of the structures of radiotransparent products, it is necessary to carry out high-precision measurements of radiotechnical characteristics of these materials in a wide band of microwave range. The technique of the radio wave quality control of the production of the five-layer radome walls is presented. It is based on the following steps: 1) high-precision measurement of S-parameters of flat samples of radome walls in free space in a wide frequency band; 2) subsequent numerical calculation of the electromagnetic parameters of the layers. High measuring accuracy is provided by the measurement system developed by ITAE RAS, in which the procedure of spatial signal processing (Time Domain) with a suppression of the Gibbs phenomena when measuring S-parameters of flat samples of structural materials is used. High-precision measurements of S-parameters in a wide bandwidth allow to calculate the parameters of the layers of flat samples of the radome wall with a complex five-layer structure. Thus, it is possible to analyze the quality of radome production technology and to develop recommendations for its improvement. An example of calculating of the radiotechnical parameters of the five-layer radome wall and the measurement results of frequency dependences of transmissivity of the flat sample of radome at an oblique incidence of electromagnetic wave are presented. In total, the presented measurement technique allows to estimate radiotechnical quality of various structural materials used in the production of radomes and to correct technology of their production.

Для цитирования

Басков К.М., Политико А.А., Семененко В.Н., Чистяев В.А., Акимов Д.И., Краснолобов И.И. Радиоволновой контроль параметров образцов многослойных стенок радиопрозрачных укрытий // Журнал радиоэлектроники. – 2019. – № 11. https://doi.org/10.30898/1684-1719.2019.11.12

Литература

  1. Тихонравов А. В. О методе синтеза оптических покрытий, использующим необходимые условия оптимальности. // Вест. Моск. Ун-та, сер. 3, Физика. Астрономия, 1982, т. 23, № 6, с. 91-93.
  2. Каплун В.А. Обтекатели антенн СВЧ. - Москва, Сов. радио, 1974. - 240 с.
  3. Пригода Б.А. Кокунько В.С., Обтекатели антенн летательных аппаратов - М.: Машиностроение, 1978, с. 39-42.
  4. Измайлов В.В. Антенны - М: Связь, 1971 г., вып. 10, с. 6-20.
  5. Калашников В.С. Системы испытаний и диагностирования радиотехнического качества антенных обтекателей на этапах их проектирования и изготовления. Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук. Санкт-Петербург, СПб ГУАП, 1999. - 278 с.
  6. Балашов В.М., Бузинов И.А., Смирнов А.О. Оценка погрешностей СВЧ-датчиков радиоволнового контроля антенных обтекателей // Радиопромышленность. 2017. № 4. С. 80-84.
  7. Самбуров Н.В. Многочастотный способ измерения потерь в обтекателях // Вестник ЮУрГУ. 2015, Т. 15, № 3. C. 83-94.
  8. Семененко В.Н., Чистяев В.А., Политико А.А., Басков К.М. Стенд для измерения в свободном пространстве радиофизических параметров материалов в сверхширокой полосе сверхвысоких частот. // Измерительная техника. 2019. №2, с. 56-59.
  9. Pan C. Gibbs Phenomenon Removal and Digital Filtering Directly through the Fast Fourier Transform. // IEEE Transaction on Signal Processing. 2001, Vol. 49, № 2, February, pp. 444-448.
  10. Дьяконова О. А., Казанцев Ю. Н. Резонатор для измерения диэлектрической проницаемости тонких плёнок. Журнал радиоэлектроники [электронный журнал]. 2019. № 7. Режим доступа: http://jre.cplire.ru/jre/jul19/13/text.pdf
  11. Jilani M.T., Rehman M.Z., Khan A.M., Khan M.T., Ali S.M. "A Brief Review of Measuring Techniques for Characterization of Dielectric Materials", Int. J. Inf. Technol. Electr. Eng., vol. 1(1), December 2012, pp. 1-5.
  12. Рейзлин В.И. Численные методы оптимизации. - Изд-во Томского политехнического университета, 2011. - 105 с.
  13. Бодров В.В., Сурков В.И. Математическое моделирование устройств СВЧ и антенн. - Москва, Изд-во МЭИ, 1994. - 96 с.
  14. Трубецков М.К. Обратные задачи синтеза и распознавания в оптике многослойных покрытий. Диссертация на соискание учёной степени доктора физико-математических наук. Москва, МГУ, 2001. - 337 с.
  15. Senior N.B.A., Volakis J.L. Sheet simulation of a thin dielectric layer. // Radio Science, 1987, Vol. 22, №7, December, pp. 1261-1272.
  16. Басков К.М., Федоренко А.И., Федоров С.А. Методика расчета радиотехнических характеристик системы антенна-обтекатель. // Журнал радиоэлектроники: электронный журнал. 2016. №2. URL: http://jre.cplire.ru/jre/feb16/11/text.pdf
  17. Wu D.C.F., Rudduck R.C. Plane wave Spectrum-Surface integration technique for Radome analysis. // IEEE Transactions on Antennas and Propagation, 1974, №5, May. pp. 497-500.