Архив статей журнала
В настоящей статье описывается поэтапное создание аналитической и полной волновой модели канала, которая может быть включена в работу алгоритма обнаружения металлических конструкций в бетонной среде для радиолокационного устройства. Аналитическая модель основывается на геометрической формулировке, в основе которой лежит решение обратной задачи для поиска требуемого угла преломления для точного определения координаты точечного объекта. В полной волновой модели, которая была разработана в САПР Altair Feko, возможно учитывать как реальную антенну или антенную решетку, которая применяется в устройстве, так и реальный объект отражения сигнала, которой располагается в бетонной среде. Важно отметить, что в аналитической модели учитывается эффект дисперсии электромагнитных волн, распространяющихся в среде. Этот факт оказывается особенно актуальным, при формировании радиолокационного комплекса на основе ЛЧМ-сигналов в некотором диапазоне частот. В данной работе разрабатывается алгоритм для частотного диапазона 0,8-5 ГГц, однако при необходимости границы полосы могут быть изменены как в одну, так и в другую сторону. Алгоритм разрабатывается для его использования в радиолокационных устройствах обнаружения металлических конструкций в бетонной среде. Для апостериорного учета электрофизических параметров среды в состав радиолокационного устройства может быть включен измерительный модуль по восстановлению действительных электрофизических параметров бетона.
Рассмотрены вопросы выбора параметров многослойной сферической линзы Люнеберга (ЛЛ) при ее реализации посредством аддитивных технологий. Проанализировано влияние электрических размеров и способа аппроксимации ЛЛ на ее электродинамические характеристики. Приведены зависимости затрат вычислительных ресурсов при анализе многослойных сферических структур такого типа. Предложены параметры слоев, обеспечивающие достижение оптимальных характеристик ЛЛ при меньшем числе разбиения тела линзы на слои. Описан порядок действий, необходимый для реализации ЛЛ методом 3D-печати. Предложена конструкция слоев многослойной линзы в виде многогранника Голдберга. Данные экспериментальных исследований подтвердили результаты расчетов и моделирования.