Моделирование радиолокационных отражателей
Условным заказчиком была поставлена задача разработки радиолокационного отражателя с эталонной эффективной поверхностью рассеяния (ЭПР), независимой от угла падения радиоволн (азимута и угла места) для длины волны порядка 3 см. Высокие значения ЭПР (например, от 1 до 1500 м2) достигаются при использовании в конструкции уголковых отражателей (УО).
При разработке было рассмотрено и промоделировано несколько конструкций отражателей, составленных из УО. Было выявлено, что поставленная задача достижения эталонной ЭПР является практически нерешаемой для конструкции из УО, поскольку индикатриса рассеяния УО имеет ярко выраженные пики и провалы в зависимости от азимута и угла места. При отражении электромагнитных волн от острых краев УО неизбежно возникновение участков индикатрисы рассеяния со значениями ЭПР, в несколько раз (5-6 дБ) превышающими среднее значение ЭПР для данного частотного диапазона. Для снижения уровня ЭПР, в направлении нормальном к острым краям УО, было предложено использовать полые металлические трубы. Таким образом, построение псевдо-анизотропного (полусферического) отражателя может быть основано на использовании краевых эффектов и средних значений ЭПР на данных частотах.
Была разработана и промоделирована в САПР конструкция из нескольких УО, обеспечивающая полусферическую индикатрису рассеяния для длины волны 3 см. Предложенная конструкция является оптимальным компромиссным решением, позволяющим сгладить пики и провалы и получить среднее значение ЭПР, которое незначительно отличается от максимальных и минимальных значений.
Ниже изображена 3D-модель конструкции со средней ЭПР 1500 м2. Габаритные размеры конструкции порядка 290 × 170 × 130 см.
Ниже изображено трехмерное представление моностатической ЭПР данной конструкции из уголковых отражателей.
Ниже изображен сводный график ЭПР в угломестной плоскости при углах азимута 0, 45 и 90 градусов. Средняя ЭПР всей конструкции составила 5 м2.
Выбранная конструкция полусферического отражателя является оптимальной по критерию «независимость ЭПР от угла падения радиоволн»/«сложность конструкции, цена».
Подобным образом могут быть промоделированы и спроектированы полусферические отражатели данной конструкции с любыми средними значениями ЭПР.