Формулы для оценки эффективной поверхности рассеяния узких канавок и сквозных зазоров
Abstract
The task of narrow straight slot backscattering intensity estimation has been solved. Here the slot is a groove or a through-thickness gap in locally flat surface of metal object. The slot's cross-section is supposed to be rectangular, while the width and the length of the slot are, correspondingly, much less and much more than wavelength. Most intensive scattering in the plane, perpendicular to the slot, has been estimated. The reasons for two-position and one-position scattering intensity constancy, while the direction of incidence is varying, have been found out. Simple formulae to estimate groove's and through-thickness gap's radar cross section have been obtained, using the one-mode approach and the equivalent surface currents technique for entering and exit (the latest in case of through-thickness gap) surfaces of the slot. The approach to numerically evaluate the admittance of external region, adjoining to the entry (and exit) surface of the slot, has been suggested. It has been shown that once found admittance of external region for a particular width of the slot can be used to evaluate scattering from the slot of the same width, but of any type (groove, through-thickness gap) and depth. One-mode approach with the accounting for the external region admittance results in high accuracy calculation of slot's backscattering, particularly in the vicinity of resonances in the groove, where its backscattering is the highest.
- long narrow slot
- groove
- one-mode approximation
- external region admittance
Аннотация (на русском)
Формулы для оценки эффективной поверхности рассеяния узких канавок и сквозных зазоров
Решена задача оценки интенсивности обратного рассеяния узкими прямыми щелями, представляющими собой либо канавки, либо сквозные зазоры в локально плоской поверхности металлического объекта. Полагается, что щели имеют прямоугольное поперечное сечение, а ширина и длина щели, соответственно, много меньше и много больше длины волны. Оценивается наиболее интенсивное рассеяние в плоскости, перпендикулярной щели. Раскрыты причины постоянства амплитуды двухпозиционного и обратного рассеяния щелью при вариации направления облучения. В одномодовом приближении и с использованием аппарата эквивалентных поверхностных токов, вводимых по обе стороны от плоскостей входа в щель и выхода из неё (последнее - для сквозного зазора), получены простые формулы для оценки эффективной поверхности рассеяния канавки и сквозного зазора. Предложен способ численного определения адмиттанса внешней области, примыкающей ко входу в щель (и к выходу из неё для сквозного зазора). Показано, что значение адмиттанса внешней области, найденное для определённой ширины входа в щель, может быть использовано далее для оценки рассеяния щелью той же ширины и при этом любого типа (канавка, зазор) и глубины. Решение задачи рассеяния на щели в одномодовом приближении при учёте адмиттанса внешней области даёт высокую точность вычисления обратного рассеяния щелью, в том числе в окрестности резонансов в канавке, когда обратное рассеяние канавкой максимально.
For citation
Lebedev A.M., Furmanova T.A., Fedorenko A.I., Krasnolobov I.I. Формулы для оценки эффективной поверхности рассеяния узких канавок и сквозных зазоров // Journal of Radio Electronics. – 2018. – No. 5. https://doi.org/10.30898/1684-1719.2018.5.8
References
- Кобак В.О. Радиолокационные отражатели. - М.: Советское радио, 1975, 248 с.
- Radar Cross Section / E.F. Knott, J.F. Shaeffer, M.T. Tuley. - 2nd ed., SciTech Publishing, Inc., USA. - 2004
- Лебедев А.М., Фурманова Т.А. Уменьшение дифракционного шума металлической пластины путём подавления волн, распространяющихся вдоль её краёв // IV Всероссийская Микроволновая конференция. Сборник трудов. - Москва, ИРЭ им. В.А. Котельникова РАН. - 2016. С.442-447
- Сазонов Д.М. Антенны и устройства СВЧ. - М.: Высшая школа, 1988, 434 с.
- Computational Methods For Electromagnetics // A.F. Peterson, L.R. Scott, R. Mittra. - IEEE, Inc., USA. - 1998