ОБЗОР СПОСОБОВ УМЕНЬШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОЙ ПОВЕРХНОСТИ РАССЕИВАНИЯ РАДИОТЕХНИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ  

Аннотация

Рябченко В.Ю., Паслён В.В.  Обзор способов уменьшения эффективной поверхности рассеивания радиотехнических объектов. Рассмотрены различные способы уменьшения эффективной поверхности рассеивания радиотехнических объектов, имеющих в своем составе антенные системы.

Радиотехнические объекты имеют свою эффективную поверхность рассеивания (ЭПР), которая связана с внешней формой и материалом, из которого изготовлен данный объект. По определению ЭПР – это количественная мера отношения плотности мощности сигнала, рассеянного в направлении приемника, к плотности мощности радиолокационной волны, падающей на объект с учетом их векторных свойств. 

E₀ ‒ величина электрической составляющей падающего электромагнитного поля;

E_s ‒ величина электрической составляющей рассеянного электромагнитного поля, замеренная гипотетическим наблюдателем;

R    ‒  расстояние от цели до гипотетического наблюдателя.

Первоочередной задачей маскировки является обман противника, ведь это один из основных путей достижения успеха в ходе боевых действий. Сейчас совсем необязательно становится вовсе невидимым, достаточно запутать врага [1]. 

Излучатель, обладающий большой мощностью, может определить не только наличие объекта в пространстве, но и его геометрическую форму. Следовательно, ЭПР напрямую зависит от размеров объекта. Так, чем больше объект, тем выше вероятность быть замеченным. Недостатком радиотехнических объектов, имеющих в своем составе антенные системы, является большая ЭПР. Некоторые показатели приведены ниже в таблице 1 [2].

Таблица 1 – Средние значения ЭПР

Радиолокационная цель	ЭПР, м^2
Истребитель	3-5
Транспортный самолет	до 50
Транспорт малого тоннажа	150
Транспорт среднего тоннажа	7 500
Транспорт большого тоннажа	15 000
Крейсер	14 000
Катер	100
Человек	0,8

Такие цели имеют сложную конфигурацию и состоят из множества различных отражателей. Плоские части объектов отражают всю энергию, что приводит к зеркальному, либо диффузному отображению; выпуклые участки выглядят как «блестящие» точки. К последним относится простая форма – шар (сфера), которая имеет минимальную отражающую поверхность.

Добиться простоты формы сложно. Один из вариантов решения такого рода задачи рассматривается в работе Демидова О. А. и Паслёна В. В., которая основана на уменьшении ЭПР антенн [3]. 

Устройство содержит в своем составе радиопрозрачный колпак 1, который герметично устанавливается перед излучающим раскрывом антенны 2 на основе 3. Как видно, под основой 3 с внешней стороны колпака 1 размещено устройство 4 для нагнетания и откачки рабочей среды. Оно содержит камеру 5 с газообразной смесью 6 и блок 7 контроля параметров рабочей среды под колпаком.

Данное устройство уменьшает ЭПР антенны, заполняя сферообразный колпак газообразным веществом, к примеру, парами ртути. Во время рабочей фазы антенны вещество откачивается в резервную емкость, после завершения работы пространство вновь наполняется парами.  Недостатком данного способа является непосредственное воздействие паров газообразного вещества на элементы антенной системы, что может привести к изменению её характеристик.

В настоящее время на кафедре Радиотехники и защиты информации ведутся работы по устранению данного недостатка путем моделирования объекта в программном продукте CST Studio. Составлена модель в этом же программном продукте, которая подтверждает полезность устройства по уменьшению ЭПР антенны, описанного в патенте Демидова и Паслёна.

В ходе моделирования получены данные, которые позволяют удостовериться в правильности функционирования модели на основании сравнительного анализа уже существующего и разрабатываемого устройств.