عنوان

مدل‌سازی، شبیه‌سازی و بررسی رفتار الکترومغناطیسی ریزساختارهای چف

پ۲۹۴۰۳

per

مدل‌سازی، شبیه‌سازی و بررسی رفتار الکترومغناطیسی ریزساختارهای چف

علی وکیلی زنوز

مهندسی برق وکامپیوتر

۱۴۰۲

۷۰ص.

سی دی

کارشناسی ارشد

برق مخابرات میدان و امواج

۱۴۰۲/۰۶/۲۷

امروزه یکی از مهم‌ترین موضوعات در نبردها جنگ الکترونیک می‌باشد. ایجاد اخلال و فریب در رادارها یک الزام حیاتی در جنگ الکترونیک است. چف جز پرکاربردترین ابزار برای ایجاد اخلال و فریب در رادارهاست که در چند دهه‌ گذشته مورد استفاده قرار گرفته است. چف‌ها عمدتا به شکل رشته‌های باریک فلزی و مانند آنتن‌های دوقطبی هستند که به طور انبوه حمل شده و در موقع قرار گرفتن در حوزه‌های راداری دشمن پخش می‌شوند. ابر چف ایجاد شده به عنوان اهداف فریب‌دهنده‌ رادار، از اهداف اصلی محافظت می‌نماید. هدف از این پژوهش مطالعه و بررسی تاثیر پارامترهای مهم چف بر روی سطح مقطع راداری (RCS) ناشی از آن روی صفحه مشاهده رادار است. این پارامتر‌ها شامل تعداد المان‌ها، تراکم یا تخلخل، توزیع‌های پراکندگی مختلف، شکل و اندازه المان‌ها، جهت موج تابشی، پلاریزاسیون موج تابشی، میزان RCSبدست آمده در جهات مختلف و در نهایت تغییرات میزان RCS در فرکانس‌های مختلف خواهد بود. دوقطبی استفاده شده استوانه‌ای به طول 2/λ و قطر 8.46×10-4λ می‌باشد. با استفاده از نرم افزار متلب به تعداد مورد نیاز از این دوقطبی‌ها با توزیع دلخواه رسم و به نرم‌افزار شبیه‌سازی CST منتقل شده است، سپس شبیه‌سازی انجام شده و میزان RCS در فرکانس‌ها و جهات مختلف محاسبه شده است. از توزیع‌های مختلفی مانند توزیع یکنواخت، توزیع رایلی و توزیع نرمال، برای پخش تصادفی چف‌ها در فضای سه‌بعدی بهره گرفته شده و اثر آنها روی میزان RCS مشاهده شده در باند فرکانسی X (8 GHz-12 GHz)بررسی شده است. بعلاوه مقدار RCS روی باند‌های L، S، C و Ku نیز بررسی شده است. هر یک از المان‌ها دارای مختصات و زوایای قرارگیری تصادفی است. علاوه بر دوقطبی، المان‌هایی با شکل متفاوت مانند دیسک و حلقه نیز مورد استفاده قرار گرفته است. جنس همه المان‌ها نیز آلومینیوم در نظر گرفته شده است. در نهایت نتایج مقدار بیشینه RCS برحسب فرکانس و همچنین تغییرات فضایی به صورت الگوهای سه‌بعدی و دوبعدی ارائه و مقایسه شده است.

Abstract: Nowadays, electronic warfare has become a crucial topic in modern battles, with disrupting and deceiving radars being a critical aspect. Chaff is one of the most widely used tools to disrupt and deceive radars, which has been used in the past few decades. Dipoles are mainly in the form of narrow metal strings and like dipole antennas, which are carried in bulk and distribute when placed in enemy radar fields. Chaff clouds act as radar decoy targets, protecting the main targets. This study aims to investigate the effect of important chaff parameters on the radar cross-section (RCS), including the number of elements, density or dispersion, different distributions, changing the shape of elements, changing the direction and polarization of incident waves, comparison of RCS in different directions, using elements with different sizes, and changing the frequency range. The dipole used is a cylinder with a length of λ/2 and a diameter of 8.46×10-4λ, with different lengths being invesitigated through the study. MATLAB software was used to produce the required number of dipoles in 3D space of the CST simulation software with various distributions such as uniform, Rayleigh, and normal while each element has random coordinate and direction. In addition, elements with different shapes such as discs and rings were also used, all made of aluminum. The frequency band X (8 GHz-12 GHz) with a central frequency of 10 GHz was considered, along with L, S, C, and Ku bands. The incident power was applied by a plane wave with linear and circular polarization. Finally, results were compared in terms of the maximum RCS vs. frequency, as well as 3D and polar patterns at frequencies of 8 GHz, 10 GHz, and 12 GHz.

Modeling, Simulation and Electromagnetic Evaluation of Chaff Clouds

‏وکیلی زنوز،‏

علی ‏

تهیه کننده

‏کاظمی‏،

رباب ‏

استاد راهنما

‏تبریز