Для авторов
Найти
Результаты поиска
Найдено результатов: 6.
-
МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ХАРАКТЕРИСТИК РАССЕЯНИЯ ПЕЧАТНОГО ЧАСТОТНО-ИЗБИРАТЕЛЬНОГО АНТЕННОГО ОБТЕКАТЕЛЯ
А.О. Касьянов2021-02-13Аннотация ▼Статья посвящена анализу результатов численного исследования характеристик
рассеяния печатного частотно-избирательного антенного обтекателя на основе электро-
динамического моделирования частотно-избирательных поверхностей с диэлектрическими
укрытиями. Электродинамические задачи решены методом интегральных уравнения (ИУ).
Алгебраизация ИУ задачи выполнена методом моментов. Получены численные результаты
электродинамического моделирования ЧИП с диэлектрическими укрытиями, которые мо-
гут быть использованы для выбора наиболее рационального варианта геометрии ЧИП при
разработке многофункциональных обтекателей в антенных системах СВЧ-диапазона.
На основе полученных численных данных рассматриваются возможности применения двух
вариантов плоских дифракционных решеток в качестве пространственных фильтров в
составе антенных обтекателей. -
ТРАНСФОРМАТОРЫ ПОЛЯРИЗАЦИИ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ВОЛН МИКРОВОЛНОВОГО ДИАПАЗОНА НА ОСНОВЕ ПЕЧАТНЫХ ДИФРАКЦИОННЫХ РЕШЕТОК
А. О. Касьянов2022-01-31Аннотация ▼Статья посвящена анализу результатов численного исследования характеристик
рассеяния печатных поляризаторов на основе электродинамического моделирования мик-
рополосковых дифракционных решеток. Задачи моделирования решены методом инте-
грального уравнения. С помощью разработанной математической модели выполнено все-
стороннее численное исследование микроволновых трансформаторов поляризации поля
возбуждающей поляризаторы электромагнитных волн, выполненных в виде многоэлемент-
ных мультипланарных печатных отражательных антенных решеток. На основе проведен-
ных исследований найдены конструктивные решения для поляризаторов в интегральном
исполнении, реализующих функции трансформаторов поляризации волн микроволнового
диапазона. Рассмотрены вопросы конструктивного синтеза планарных поляризаторов для
создания устройств трансформации поляризации, интегрируемых в излучающие и распре-
делительные системы современных многоэлементных фазированных антенных решеток в
печатном исполнении. Получены численные результаты электродинамического моделиро-
вания трансформаторов поляризации волн микроволнового диапазона на основе печатных
дифракционных решеток, которые могут быть использованы для выбора наиболее рацио-
нальных вариантов топологий поляризаторов при разработке многофункциональных обте-
кателей в антеннах СВЧ. На основе полученных численных данных рассматриваются воз-
можности применения ряда вариантов плоских дифракционных решеток в качестве поля-
ризаторов проходного и отражательного типа в составе антенных обтекателей. Пред-
ложенные в работе трансформаторы поляризации электромагнитного поля в виде муль-
типланарных печатных решеток, входящих в состав антенных обтекателей, предназначе-
ны для обеспечения расширения функциональных возможностей перспективных радио-
электронных средств, содержащих сканирующие антенные решетки, устанавливаемые
под антенными обтекателями. Кроме того, применение предложенных в работе твист-
рефлекторов и пространственных поляризаторов в составе интеллектуальных радио-
электронных покрытий открывает дополнительные возможности по цифровому управле-
нию полями рассеяния различных объектов радиолокационного наблюдения, позволяя созда-
вать желаемые радиолокационные образы защищаемых объектов. -
РЕЗУЛЬТАТЫ ЧИСЛЕННОГО ИССЛЕДОВАНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК РАССЕЯНИЯ АНТЕННЫХ ОБТЕКАТЕЛЕЙ НА ОСНОВЕ МЕТАЛЛОДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ДИФРАКЦИОННЫХ РЕШЕТОК
А. О. Касьянов2021-07-18Аннотация ▼Статья посвящена анализу результатов численного исследования характеристик
рассеяния печатного пространственного и частотно-избирательного антенного обтека-
теля на основе электродинамического моделирования частотно-избирательных поверхно-
стей с диэлектрическими укрытиями. Задачи моделирования решены методом интеграль-
ного уравнения. С помощью разработанной математической модели выполнено всесто-
роннее численное исследование микроволновых устройств пространственной, частотной и
поляризационной трансформации и селекции, выполненных в виде многоэлементных муль-
типланарных печатных отражательных антенных решеток. На основе проведенных ис-
следований найдены конструктивные решения для частотно-селективных структур в ин-
тегральном исполнении, реализующих функции пространственных и частотных фильтров.
Рассмотрены вопросы конструктивного синтеза многослойных планарных частотно-
избирательных поверхностей для создания пространственных и частотных фильтров,
интегрируемых в излучающие и распределительные системы современных многоэлементных
фазированных антенных решеток в печатном исполнении. Получены численные результаты
электродинамического моделирования частотно-избирательных поверхностей и угловых
фильтров с диэлектрическими укрытиями, которые могут быть использованы для выбора
наиболее рациональных вариантов топологий частотно-избирательных поверхностей и угло-
вых фильтров при разработке многофункциональных обтекателей в антенных системах
микроволнового диапазона. На основе полученных численных данных рассматриваются воз-
можности применения трех вариантов плоских дифракционных решеток в качестве час-
тотных фильтров и два варианта решеток в качестве пространственных фильтров в со-
ставе антенных обтекателей. Предложенные в работе пространственные частотные
фильтры в виде мультипланарных печатных решеток, входящих в состав антенных обтека-
телей, предназначены для обеспечения электромагнитной совместимости близкорасполо-
женных радиоэлектронных средств, функционирующих в смежных частотных диапазонах, и
содержащих сканирующие антенные решетки, устанавливаемые под антенными обтека-
телями. В то же время установка в антенных обтекателях, предложенных в работе угло-
вых фильтров, выполненных в виде многослойных печатных дифракционных решеток про-
ходного типа, позволяет устранить появление нежелательных побочных главных макси-
мумов в диаграммах направленности разреженных цифровых антенных решеток перспек-
тивных радиотехнических комплексов микроволнового диапазона длин волн. -
ПРИМЕНЕНИЕ ПЕЧАТНЫХ ДИФРАКЦИОННЫХ РЕШЕТОК ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ПОЛЯРИЗАЦИЕЙ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ВОЛН МИКРОВОЛНОВОГО ДИАПАЗОНА
А.О. Касьянов38-602025-07-31Аннотация ▼Статья посвящена рассмотрению возможности применения микрополосковых дифрак-
ционных решеток (МПДР), как устройств поляризационной селекции и трансформации. Ключе-
вым компонентом таких устройств являются многоэлементные печатные решетки, в том
числе и так называемые реконфигурируемые электродинамические структуры (ЭДС). Разра-
ботка и проектирование микроволновых компонентов в виде поляризационно-чувствительных
многоэлементных МПДР требует создания адекватных математических моделей таких ЭДС,
базирующихся на электродинамических методах. Исследование с помощью электродинамиче-
ских моделей многоэлементных микрополосковых дифракционных решеток проходного и от-
ражательного типа для создания на их основе пространственных поляризационных фильтров,
трансформаторов и манипуляторов поляризации электромагнитных волн (ЭМВ) в микроволно-
вом диапазоне является весьма актуальной задачей современного антенностроения. На основе
разработанной САПР-ориентированной математической модели электродинамического уров-
ня созданы поверхностно-распределенные пространственные поляризаторы в виде многоэле-
ментных плоских микрополосковых дифракционных решеток. Определены параметры плоских
МПДР перспективных для применения в качестве СВЧ-компонентов современных радиотехни-
ческих комплексов (РТК) различного назначения. Выработаны рекомендации по применению
микроволновых компонентов РТК, выполненных на основе МПДР, в антенных обтекателях,
вспомогательных и фазокорректирующих рефлекторах зеркальных антенн, свернутых линзо-
вых антеннах и при создании радиолокационных покрытий -
ПРИМЕНЕНИЕ ГРАФИЧЕСКОГО ПРОЦЕССОРА ДЛЯ ЦИФРОВОЙ ОБРАБОТКИ СИГНАЛОВ В РЕАЛЬНОМ МАСШТАБЕ ВРЕМЕНИ
А.О. Касьянов , М.В. Потипак2024-08-12Аннотация ▼Настоящая статья посвящена разработке энергоэффективных реализаций алгоритмов
цифровой обработки сигналов в многоканальном радиолокаторе с пространственным разнесением
передающих и приемных групп антенных элементов для оценки параметров целей на вычислителях
с различной архитектурой. В соответствие общемировой тенденцией рассматривается возмож-
ность применения вычислителей с параллельной архитектурой для цифровой обработки широко-
полосных радиолокационных сигналов. Авторами предложена реализация процедуры обработки
отраженного сигнала многоканального радиолокатора с пространственным разнесением пере-
дающих и приемных групп антенных элементов с использованием технологии общих вычислений на
графических картах (GPGPU). Проведена оценка производительности разработанного решения
на различных GPU с разной микроархитектурой. Предложен критерий оценки производительно-
сти алгоритма обработки в виде отношения пропускной способности алгоритма к пиковой про-
пускной способности памяти вычислителя. Проведена численная оценка эффективности исполь-
зования пропускной способности памяти вычислителя разработанного алгоритма в сравнении с
известными реализациями на GPU. Целью работы является обнаружение и оценка параметров
целей в реальном масштабе времени с помощью многоканального радиолокатора с пространст-
венным разнесением передающих и приемных групп антенных элементов, используя доступный на
рынке вычислитель с минимально возможными массогабаритными характеристиками. Для дос-
тижения поставленной цели исследований решены задачи: – выбора и адаптации алгоритмов,
позволяющих проводить оценку параметров целей в многоканальном радиолокаторе с простран-
ственным разнесением передающих и приемных групп антенных элементов; – реализации выбран-
ных алгоритмов с учетом архитектуры вычислителя, позволяющих проводить оценку фоновоце-
левой обстановки в реальном масштабе времени; – оценки производительности полученного ре-
шения. В процессе разработки алгоритма цифровой обработки сигнала многоканальным радиоло-
катором с пространственным разнесением передающих и приемных групп антенных элементов
проведен анализ нескольких вариантов реализации алгоритма с учетом архитектуры параллельно-
го вычислителя, что позволило выполнить обработку кадра радиоизображения, состоящего из
8 млн. комплексных отсчетов, за время менее 50 мс. на графическом процессоре NVIDIA Jetson
AGXXavier. Показана обратная зависимость времени обработки кадра от величины пиковой про-
пускной способности памяти GPU. Предложен критерий оценки производительности алгоритма
обработки. Проведена численная оценка эффективности использования пропускной способности
памяти вычислителя разработанного алгоритма в сравнении с известными реализациями на GPU.
Выигрыш разработанного алгоритма составляет в среднем 5 раз по сравнению с результатами,
полученными другими авторами. По сравнению с ПЛИС реализация двумерного БПФ на GPU ока-
зывается в 17 раз быстрее. Практическая значимость разработанного авторами функционально-
го программного обеспечения не налагает никаких ограничений на количество приемных и пере-
дающих каналов и может быть использовано для обработки сигналов в многоканальных радиоло-
каторах с пространственным разнесением передающих и приемных групп антенных элементов с
большим количеством каналов. -
МИКРОВОЛНОВЫЕ ПОЛЯРИЗАТОРЫ НА ОСНОВЕ ПЕЧАТНЫХ ДИФРАКЦИОННЫХ РЕШЕТОК МЕАНДРОВОГО ТИПА
А.О. Касьянов2023-02-27Аннотация ▼Данная статья посвящена анализу результатов численного исследования характеристик
рассеяния печатных поляризаторов на основе электродинамического моделирования дифракци-
онных решеток, выполненных на основе меандровых линий передачи в микрополосковом испол-
нении. С помощью полноволновой математической модели проведено всестороннее численное
исследование меандровых поляризаторов микроволнового диапазона, выполненных в виде много-
элементных мультипланарных печатных решеток. На основе проведенных исследований найде-
ны конструктивные решения для поляризаторов в интегральном исполнении, реализующих
функции трансформаторов поляризации волн микроволнового диапазона. Рассмотрены вопро-
сы конструктивного синтеза планарных поляризаторов для создания устройств трансформа-
ции поляризации, интегрируемых в излучающие и распределительные системы современных
многоэлементных фазированных антенных решеток в печатном исполнении. Получены числен-
ные результаты электродинамического моделирования трансформаторов поляризации волн
микроволнового диапазона на основе печатных дифракционных решеток, которые могут быть
использованы для выбора наиболее рациональных вариантов топологий поляризаторов при раз-
работке многофункциональных обтекателей в антеннах СВЧ. На основе полученных численных
данных рассматриваются возможности применения ряда вариантов плоских дифракционных
решеток в качестве поляризаторов проходного типа в составе антенных обтекателей. Пред-
ложенные в работе трансформаторы поляризации электромагнитного поля в виде мультипла-
нарных печатных решеток, входящих в состав антенных обтекателей, предназначены для
обеспечения расширения функциональных возможностей перспективных радиоэлектронных
средств, содержащих сканирующие антенные решетки, устанавливаемые под антенными об-
текателями. Кроме того, применение предложенных в работе реконфигурируемых поляриза-
торов открывает дополнительные возможности по цифровому управлению полями рассеяния
различных объектов радиолокационного наблюдения, позволяя создавать желаемые радиолока-
ционные образы защищаемых объектов.
1 - 6 из 6 результатов
