Никитенко А.В. / Nikitenko, A. V.
Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова / RUS Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова
Шапкина Н.Е. / Shapkina, N. E.
Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова / RUS Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова
Выпуск в базе РИНЦ
Никитенко А.В., Шапкина Н.Е. Математическое моделирование электродинамических характеристик компактного полигона // Физические основы приборостроения. 2014. Т. 3. № 4(13). С. 59–63. DOI: 10.25210/jfop-1404-059063
Nikitenko, A. V., Shapkina, N. E. The Mathematical Simulation Model of a Compact Range // Physical Bases of Instrumentation. 2014. Vol. 3. No. 4(13). P. 59–63. DOI: 10.25210/jfop-1404-059063
Аннотация: Представлены основные результаты математического моделирования компактного полигона. Основной целью исследования был расчет поля в рабочей зоне полигона с учетом неидеальности радиопоглощающего материала (РПМ), а также оценка влияния дифракционных лепестков, возникающих при отражении от РПМ, на неравномерность поля в рабочей зоне. Размеры безэховой камеры моделируемого полигона 8×8×10 метров, стенки камеры покрыты пирамидальным РПМ с высотой 30 см и периодом 10 см. Исследуемый частотный диапазон 1-10 ГГц. В основе модели лежит разложение падающего на материал поля в ряд по плоским волнам, решение подзадачи отражения плоской волны от РПМ, и суммирование отраженных плоских волн в каждой точке рабочей зоны. Подзадача расчета коэффициентов отражения от РПМ решается методом связанных волн (с некоторыми модификациями). С помощью программного комплекса, реализующего построенную модель, получены численные результаты (коэффициент безэховости компактного полигона). Показано, что дифракционные лепестки на многих участках исследуемого частотного диапазона вносят большой вклад в неравномерность поля рабочей зоны. Избежать этого можно с помощью выбора соответствующего расположения рабочей зоны в камере.
Abstract: The mathematical model of a compact range is presented. The main goal of the study was calculation of the electromagnetic field in compact range quiet zone taking into account the reflection from pyramidal microwave absorber on the floor and walls of the chamber. This includes field of collimator’s feed, reflected by absorber on the floor and then reflected by collimator’s mirror, reflection of collimator’s plane wave on the back of the chamber and fields of diffraction effects taking place in the compact range. The compact range model’s dimensions are 8×8×10 m, pyramidal microwave absorber is 30 cm in height and the period is 10 cm, the used frequency range 1-10 GHz. The algorithm is based on plane wave expansion of fields: the incident field is expanded to the Rayleigh series, then for each diffraction order the reflection coefficient is calculated through rigorous coupled-wave analysis method with some modifications, and to calculate the final field, the diffraction sidelobes are summarized at points inside the chamber. It is shown that diffraction sidelobes often make a significant contribution into the nonuniformity of the quiet zone. A proper disposition of a quiet zone makes possible to decrease diffraction effects inside the quiet zone.
Ключевые слова: радиопоглощающий материал, безэховая камера, компактный полигон, 3D rigorous coupled-wave analysis, radio-absorbing material, unechoic chamber, радиопоглощающий материал