[go: up one dir, main page]

RU36533U1 - RADAR REFLECTOR - Google Patents

RADAR REFLECTOR Download PDF

Info

Publication number
RU36533U1
RU36533U1 RU2003131805/20U RU2003131805U RU36533U1 RU 36533 U1 RU36533 U1 RU 36533U1 RU 2003131805/20 U RU2003131805/20 U RU 2003131805/20U RU 2003131805 U RU2003131805 U RU 2003131805U RU 36533 U1 RU36533 U1 RU 36533U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
waveguide
rectangular
electromagnetic wave
rectangular waveguide
designed
Prior art date
Application number
RU2003131805/20U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
А.М. Суханюк
Е.Л. Шошин
Original Assignee
Сургутский государственный университет ХМАО
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Сургутский государственный университет ХМАО filed Critical Сургутский государственный университет ХМАО
Priority to RU2003131805/20U priority Critical patent/RU36533U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU36533U1 publication Critical patent/RU36533U1/en

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A90/00Technologies having an indirect contribution to adaptation to climate change
    • Y02A90/10Information and communication technologies [ICT] supporting adaptation to climate change, e.g. for weather forecasting or climate simulation

Landscapes

  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
  • Waveguide Aerials (AREA)

Description

Полезная модель относится к радиолокации и может быть использована в качестве эталонного радиолокационного отражателя (РО), обладающего свойствами частично-невзаимного объекта.The utility model relates to radar and can be used as a reference radar reflector (RO), which has the properties of a partially nonreciprocal object.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству является РО 1, представляющий пассивную переизлучающую коническую рупорнзто антенну. Недостатком описанной конструкции является то, что она не может служить в качестве эталонного РО, обладающего кодированными частично-невзаимными свойствами.The closest in technical essence to the proposed device is RO 1, which represents a passive re-emitting conical horn antenna. The disadvantage of the described construction is that it cannot serve as a reference PO possessing encoded partially nonreciprocal properties.

Технический результат, на достижение которого направлено данное решение - придание РО частично-невзаимных поляризационных свойств.The technical result, the achievement of which this solution is directed, is to impart partially partially nonreciprocal polarizing properties to the PO.

Радиолокационный отражатель, представляющий собой пассивную переизлучающую коническую рупорную антенну, отличается тем, что в конструкцию включен отрезок круглого волновода с двумя встроенными волноводами прямоугольного сечения, при этом первый прямоугольный волновод предназначен для выделения линейной вертикально поляризованной компоненты электромагнитной волны и объединяется с волноводом круглого сечения с помощью секции плавного перехода с круглого на прямоугольный волновод, а второй прямоугольный волновод предназначен для выделения линейной горизонтально поляризованной компоненты электромагнитной волныThe radar reflector, which is a passive re-emitting conical horn antenna, is characterized in that the design includes a segment of a circular waveguide with two built-in rectangular waveguides, while the first rectangular waveguide is designed to isolate a linear vertically polarized electromagnetic wave component and is combined with a circular waveguide using sections of a smooth transition from round to rectangular waveguide, and the second rectangular waveguide is designed to Highlighted linear horizontally polarized component of the electromagnetic wave

и соединяется с первым волноводом с помощью прямоугольного волноводного тракта со скруткой на 90°, в состав которого включён ферритовый вентиль.and connected to the first waveguide using a rectangular waveguide path with a twist of 90 °, which includes a ferrite valve.

Известно, что наиболее полно поляризационные и энергетические характеристики рассеяния цели описывает оператор рассеяния 2, проекцией которого на тот или иной поляризационный базис является матрица рассеяния S, элементы которой в общем случае являются комплексными переменнымиIt is known that the scattering operator 2 describes the most fully polarized and energy characteristics of the scattering of the target, the projection of which onto a particular polarization basis is the scattering matrix S, the elements of which are generally complex variables

В случаях, когда область распространения падающих и рассеянных волн является невзаимной, матрица обратного рассеяния (МОР) произвольной среды имеет несимметричную форму 2, при этом 5,2 Sj,.In cases where the propagation region of the incident and scattered waves is nonreciprocal, the backscattering matrix (MOR) of an arbitrary medium has an asymmetric shape 2, with 5.2 Sj ,.

В работе 3 вводится параметр , называемый коэффициентом невзаимности, который определяется согласно выражениюIn work 3, a parameter is introduced, called the nonreciprocity coefficient, which is determined according to the expression

,|2 2.Q.5.(S,,-S,,, | 2 2.Q.5. (S ,, - S ,,

,,,f,,, f

Параметр позволяет производить классификацию объектов на:The parameter allows to classify objects into:

-взаимные, для которых О;-reciprocal, for which O;

-абсолютно невзаимные, для которых 1;-absolutely non-reciprocal, for which 1;

5,, iSi25 ,, iSi2

(1)(1)

22. 22.

- частично-невзаимные, для которых лежит в интервале от нуля до единицы.- partially nonreciprocal, for which lies in the range from zero to unity.

С целью оценки характеристик рассеяния объектов, для которых 9 О,In order to assess the scattering characteristics of objects for which 9 O,

необходимо нредварительно провести внешнюю калибровку радиолокационной станции с помощью эталонного радиолокационного отражателя, обладающего частично-невзаимными свойствами. В качестве такого объекта можно использовать РО, представленный на фиг. 1, фиг. 2, фиг. 3, фиг. 4.it is necessary to preliminarily conduct external calibration of the radar station with the help of a reference radar reflector having partially nonreciprocal properties. As such an object, the PO shown in FIG. 1, FIG. 2, FIG. 3, FIG. 4.

На фиг. 1 представлена конструкция РО (вид сбоку), на фиг. 2 представлена конструкция РО (вид снизу), на фиг. 3 представлена конструкция РО (вид спереди), на фиг. 4 представлена конструкция РО (вид сверху), на фиг. 5 показана волноводная скрутка на 90°.In FIG. 1 shows the design of the PO (side view), in FIG. 2 shows the design of the PO (bottom view), in FIG. 3 shows the design of the RO (front view), in FIG. 4 shows the design of the PO (top view), in FIG. 5 shows a waveguide twist of 90 °.

На фиг. 1, фиг. 2, фиг. 3, фиг. 4 в различных плоскостях изображена конструкция РО, в состав которого входит коническая рупорная антенна 1, конструктивно объединённая с волноводным устройством разделения электромагнитной волны (ЭМВ) на линейные ортогонально поляризованные компоненты. Данное устройство представляет собой отрезок круглого волновода 2 с двумя встроенными волноводами прямоугольного сечения 4 и 5, при этом прямоугольный волновод 5 предназначен для выделения линейной вертикально поляризованной компоненты ЭМВ и объединяется с волноводом круглого сечения 2 с помощью секции 3 плавного перехода с круглого на прямоугольный волновод,. Волновод 4 предназначен для выделения линейной горизонтально поляризованной компоненты ЭМВ и соединяется с волневодом 5 с помощью прямоугольного волноводного тракта 6, в состав которого включена волноводная скрутка на 90° 7 и ферритовый вентиль 8. Типичная волноводная скрутка представлена на фиг. 5.In FIG. 1, FIG. 2, FIG. 3, FIG. 4 in different planes shows the design of the RO, which includes a conical horn antenna 1, structurally combined with a waveguide device for separating an electromagnetic wave (EMW) into linear orthogonally polarized components. This device is a segment of a circular waveguide 2 with two built-in waveguides of rectangular cross-section 4 and 5, while a rectangular waveguide 5 is designed to isolate a linear vertically polarized EMW component and is combined with a circular waveguide 2 using section 3 of a smooth transition from round to rectangular waveguide, . The waveguide 4 is designed to isolate the linear horizontally polarized EMF component and is connected to the waveguide 5 using a rectangular waveguide path 6, which includes a 90 ° 7 waveguide twist and a ferrite gate 8. A typical waveguide twist is shown in FIG. 5.

В предположении, что волноводы 2, 4, 5, 6 не имеют конструктивных неоднородностей, коэффициент отражения ЭМВ от ферритового вентиля 8 пренебрежимо мал, а коническая рзтюрная антенна 1 согласована с внешней средой и имеет осесимметричную диаграмму направленности, работу устройства можно описать следующим образом. Электромагнитная волна, припятая апертурой антенны 1, поступает в круглый волновод 2 (с типом Нц), где разделяется на ортогонально поляризованные линейные компоненты. Возбуждённая в волноводе 4 волна (с типом Ню) проходит через волноводный тракт 6, включающий скрутку на 90° и ферритовый вентиль 8 в направлении волновода 5 без существенного затухания. Вместе с тем, возбуждённая в волноводе 5 волна (с типом Ню), проходя через ферритовый вентиль 8 в направлении волновода 6, будет полностью поглощена 4, 5. ЭМВ, прошедшая тракт прямоугольных волноводов, поступает в круглый волновод (с типом Нц), с последующим переизлучением рупорной антенной 1. С целью возбуждения круглого волновода, входящего в конструкцию антенны-отражателя, одним типом волн Я,,, необходимо, чтобы радиус сечения г волновода 2 лежал в пределах 0,293-Я г 0,383-Я 6 (где Я -длина волны). Секция плавного перехода 3 с круглого на прямоугольный волновод предназначена для уменьшения отражений от места сочленения волноводов. Матрицу обратного рассеяния следующим образомAssuming that waveguides 2, 4, 5, 6 do not have structural inhomogeneities, the reflection coefficient of the electromagnetic field from the ferrite gate 8 is negligible, and the conical bead antenna 1 is aligned with the external environment and has an axisymmetric radiation pattern, the operation of the device can be described as follows. The electromagnetic wave, captured by the aperture of the antenna 1, enters the circular waveguide 2 (with the type Nc), where it is divided into orthogonally polarized linear components. The wave excited in waveguide 4 (with Nu type) passes through waveguide path 6, which includes 90 ° twist and ferrite gate 8 in the direction of waveguide 5 without significant attenuation. At the same time, the wave excited in waveguide 5 (with the Nu type), passing through the ferrite gate 8 in the direction of waveguide 6, will be completely absorbed 4, 5. The electromagnetic wave propagating through the rectangular waveguide path enters the circular waveguide (with the type НЦ), with subsequent re-emission of the horn antenna 1. In order to excite the circular waveguide included in the design of the reflector antenna with one type of waves I ,,, it is necessary that the radius of the section r of waveguide 2 lies within 0.293-I g 0.383-I 6 (where I is the length waves). The smooth transition section 3 from round to rectangular waveguide is designed to reduce reflections from the junction of the waveguides. Backscatter matrix as follows

-j-k-l-j-k-l

м,,,.m ,,,.

S M,S M

В-е - матрица Джонса волноводной скрутки Vth - Johns matrix of waveguide twisting

образование поляризационного состояния векторной компоненты ЭМВ на ортогональное, при распространении в волноводном тракте); 2-5 ный волновод 5; М,4 ный волновод 4;the formation of the polarization state of the vector component of the EMW to the orthogonal, when propagating in the waveguide path); 2-5th waveguide 5; M, 4th waveguide 4;

А - коэффициент передачи ЭМВ в ферритовом вентиле в прямом направлении (т. е. из волновода 6 в волновод 5);A - EMF transmission coefficient in the ferrite valve in the forward direction (i.e., from waveguide 6 to waveguide 5);

В - коэффициент передачи ЭМВ в ферритовом вентиле в обратном направлении (т. е. из волновода 5 волновод 6);B is the transfer coefficient of electromagnetic wave in a ferrite valve in the opposite direction (i.e., from waveguide 5, waveguide 6);

. 27Г. 27G

к волновое число;k wave number;

А - длина волны;A is the wavelength;

-J-k-l-J-k-l

2-42-4

А-еAh

(3) матрица Джонса перехода с круглого 2 на прямоугольматрица Джонса перехода с круглого 2 на прямоугольS такого отражателя можно определить 7 (учитывает преВИЮ(3) the Jones matrix of the transition from round 2 to the rectangle; the Jones matrix of the transition from round 2 to the rectangle S of such a reflector can be determined 7 (takes into account

О ВOh in

S S

А ОOh

Как видно из (4) МОР имеет несимметричный вид {АФВ}, что является проявлением невзаимных свойств отражателя.As can be seen from (4), the MPA has an asymmetric form {AFV}, which is a manifestation of the nonreciprocal properties of the reflector.

Плотность потока мощности отражённой РО ЭМВ П связана с горизонтальной и вертикальной компонентами напряжённости Е и Е падающей на объект ЭМВ 2 соотношением:The power flux density of the reflected RO EMF P is associated with the horizontal and vertical components of the intensity E and E incident on the EMF 2 object by the ratio:

Е,г Е,о GE, g E, o G

Я.I.

ir IB G Gir IB G G

- знак эвлидова преобразования; - знак комплексного сопряжения. Подставляя выражение (6) в (5) получим - sign of the Euclidean transformation; - a sign of complex pairing. Substituting expression (6) into (5) we obtain

П Elf, А + Е -В P Elf, A + E-B

Таким образом, плотность потока мощности отражённой ЭМВ П зависит от коэффициентов А и 5, и, в общем случае, оказывается меньшеThus, the power flux density of the reflected EMF P depends on the coefficients A and 5, and, in the general case, is less

плотностиdensity

потокаflow

(4)(4)

I гI g

(5)(5)

(6)(6)

(7)(7)

ЭМВEmv

падающейfalling

мощности С учётом того, что всегда можно выбрать k-l, удовлетворяющее усло-i -k-l е - 1, выражение для S принимает вид: матрица Грейвса, определяемая через МОР S объекта 2 F F Elj, + . В ir Bpower Considering that it is always possible to choose k-l satisfying condition i -k-l e - 1, the expression for S takes the form: Graves matrix defined through MP S of the object 2 F F Elj, +. In ir B

ферритового вентиля, для которого А 1, 5 0 имеем:ferrite valve, for which A 1, 5 0 we have:

Яз - ,V Jaz -, V

Физически это означает, что ЭМВ улавливается апертурой антенны, подвергается поляризационному преобразованию, заключающемуся в поглощении вертикально поляризованной компоненты, а затем переизлучается. При этом горизонтальная векторная компонента ЭМВ меняет своё состояние на ортогональное.Physically, this means that EMW is captured by the aperture of the antenna, undergoes a polarization transformation, which consists in the absorption of a vertically polarized component, and then re-emitted. In this case, the horizontal vector component of the EMW changes its state to orthogonal.

Подставляя значения элементов МОР 5 вида (4) в выражение (2) получаем:Substituting the values of the elements of MPA 5 of the form (4) in the expression (2) we obtain:

2-(И -ь )2- (And)

Из (9) следует квадрат модуля коэффициента невзаимности 3 РО определяется коэффициентами передачи волн в прямом (А) и обратном (В) направлении ферритового вентиля. В случае идеального ферритового вентиля (1, 5 0) МОР определится в виде:From (9), the square of the absolute value of the nonreciprocity coefficient 3 PO is determined by the wave transmission coefficients in the forward (A) and reverse (B) directions of the ferrite gate. In the case of an ideal ferrite gate (1, 5 0), the MPA will be determined in the form:

S S

Для МОР вида (10) 111 0,5. Таким образом, данный РО обладаетFor MPAs of the form (10) 111 0.5. Thus, this PO has

свойствами частично-невзаимного объектаproperties of a partially nonreciprocal object

iuDiuD

(8)(8)

В - AfIn - Af

(9)(9)

0o

(10)(10)

1О сл)ае применения идеального1OF) application of the ideal

ных невзаимных поляризационных свойств, что позволяет использовать отражатель в качестве эталонного радиолокационного отражателя, обладающего свойствами частично-невзаимного объекта.nonreciprocal polarization properties, which allows the use of a reflector as a reference radar reflector, possessing the properties of a partially nonreciprocal object.

список ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ.LIST OF USED LITERATURE.

1.Кобак В. С. Радиолокационные отражатели. - М.: Советское радио, 1975.-248 с.1.Kobak V.S. Radar reflectors. - M.: Soviet Radio, 1975.-248 p.

2.Богородский В.В., Канарейкин Д.Б., Козлов А.И. Поляризация рассеянного и собственного радиоизлучения земных иокровов.- Л.: Гидрометеоиздат, 19812.Bogorodsky V.V., Kanareikin D.B., Kozlov A.I. Polarization of the scattered and intrinsic radio emission of terrestrial iokrov.- L .: Gidrometeoizdat, 1981

3.Хлусов В.А. Параметризация матрицы обратного рассеяния невзаимных сред // Оптика атмосферы и океана 8, № 10 1995, 1441-14453.Khlusov V.A. Parameterization of the backscattering matrix of nonreciprocal media // Atmospheric and Ocean Optics 8, No. 10 1995, 1441-1445

4.Микаэлян А. Л. Теория и применение ферритов на сверхвысоких частотах. - М.-Л.: - Госэнергоиздат, 1963. - 664 с.4.Mikaelyan A.L. Theory and application of ferrites at microwave frequencies. - M.-L .: - Gosenergoizdat, 1963 .-- 664 p.

5.Лебедев И. В. Техника и приборы СВЧ. - М.: - Высшая школа, 1970. - 440 с.5. Lebedev I.V. Technique and microwave devices. - M.: - Higher school, 1970. - 440 p.

6.Айзенберг Г.З, Ямпольский В. Г., Терёшин О. Н. Антенны УКВ. Ч. 1 -М.: Связь, 19776. Aizenberg G.Z., Yampolsky V.G., Tereshin O.N. VHF antennas. Part 1-M .: Communication, 1977

Claims (1)

Радиолокационный отражатель, представляющий собой пассивную переизлучающую коническую рупорную антенну, отличающийся тем, что в конструкцию включен отрезок круглого волновода с двумя встроенными волноводами прямоугольного сечения, при этом первый прямоугольный волновод предназначен для выделения линейной вертикально поляризованной компоненты электромагнитной волны и объединяется с волноводом круглого сечения с помощью секции плавного перехода с круглого на прямоугольный волновод, а второй прямоугольный волновод предназначен для выделения линейной горизонтально поляризованной компоненты электромагнитной волны и соединяется с первым волноводом с помощью прямоугольного волноводного тракта со скруткой на 90°, в состав которого включен ферритовый вентиль.A radar reflector, which is a passive re-emitting conical horn antenna, characterized in that the design includes a segment of a circular waveguide with two built-in rectangular waveguides, while the first rectangular waveguide is designed to isolate a linear vertically polarized component of the electromagnetic wave and is combined with a circular waveguide using sections of a smooth transition from round to rectangular waveguide, and the second rectangular waveguide is designed to I select the linear horizontally polarized component of the electromagnetic wave and connects to the first waveguide using a rectangular waveguide path with a twist of 90 °, which includes a ferrite gate.
Figure 00000001
Figure 00000001
RU2003131805/20U 2003-11-05 2003-11-05 RADAR REFLECTOR RU36533U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003131805/20U RU36533U1 (en) 2003-11-05 2003-11-05 RADAR REFLECTOR

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003131805/20U RU36533U1 (en) 2003-11-05 2003-11-05 RADAR REFLECTOR

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU36533U1 true RU36533U1 (en) 2004-03-10

Family

ID=36296789

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2003131805/20U RU36533U1 (en) 2003-11-05 2003-11-05 RADAR REFLECTOR

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU36533U1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2413185C1 (en) * 2009-08-27 2011-02-27 Закрытое акционерное общество "Научно-производственная фирма Микран" Method of selecting non-mutual radar objects and apparatus for realising said method

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2413185C1 (en) * 2009-08-27 2011-02-27 Закрытое акционерное общество "Научно-производственная фирма Микран" Method of selecting non-mutual radar objects and apparatus for realising said method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4154535B2 (en) Twisted waveguide and radio equipment
US2999988A (en) Resonant directional couplers
US20170237175A1 (en) Eliminating reciprocity constraints in radiating and scattering systems with spatio-temporal modulation
US11817612B2 (en) Non-reciprocal microwave window
JP2009124691A (en) Millimeter-wave nonreciprocal element
JP2022544961A (en) Full-band quadrature mode converter
Real et al. Controlled mobility of compact discrete solitons in nonlinear Lieb photonic lattices
RU36533U1 (en) RADAR REFLECTOR
US2810890A (en) Waveguide filter
US3031661A (en) Microwave antenna feed for circular polarization
CN109004321B (en) Quasi-optical submillimeter wave isolator based on dielectric waveguide
US3205370A (en) Stabilized optical maser amplifier
JP5959364B2 (en) Waveguide
US2956276A (en) Diversity system
US2994084A (en) Scanning antenna
RU36531U1 (en) RADAR REFLECTOR
RU36532U1 (en) RADAR REFLECTOR
US2943324A (en) Dual frequency dual polarization horn antenna
KR20030035905A (en) Curved waveguide element and transmission device comprising the said element
Wang et al. Ultra-wideband terahertz circulator with a ferrite-sphere filled triangle photonic crystal
US3187274A (en) Square waveguide nonreciprocal differential phase shifter with oppositely biased ferrites
US2853682A (en) Waveguide filter
US2956245A (en) Microwave isolator
US4545073A (en) Millimeter wave image guide band reject filter and mixer circuit using the same
US2778016A (en) Wave guide antenna

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20041106