25157

كاهش سطح مقطع راداري با استفاده از سطوح مدوله شده

دكتري

برق مخابرات ميدان

1400-1401

1400/03/25

محمد سليماني

سيدحسن صديقي

برق

استفاده از متاسرفيسها و سطوح مدوله شده در افزايش پهناي باند كاهش سطح مقطع راداري (RCSR) يكي از روشهاي مهم و موثر در افزايش پهناي باند RCSR است. اعمال مدولاسيون سطحي ( سينوسي، بيضوي و ... ) به سلول¬واحد هاي موجود در آرايه سلولي N×N موجب شكل گيري گراديان فاز مي¬شود كه به دو صورت; (1) تبديل موج تابشي به موج سطحي درون زيرلايه و (2) ايجاد Anomalous Reflection و پراكنده شدن موج تخت تابشي در جهات مختلف، موجبات RCSR را فراهم مي¬آورد. در اين رساله با اعمال مدولاسيون سينوسي به متاسرفيس و شكل¬گيري گراديان فاز در سطح ساختار موجبات انحراف موج تابشي در راستاي غيرتابشي فراهم شده است و ساختارهاي داراي RCSR پهن باند و فوق پهن¬باند كه داراي مزايايي همچون سادگي ساختار، ارزان قيمت بودن، تك لايه بودن و حساسيت كم نسبت به قطبش تابشي در مقايسه با ساختارهاي متداول ارائه شده در مجلات، حاصل شوند. در اين راستا ساختارهايي ارائه شده است كه در عين سادگي و ارزان قيمت بودن، داراي پهناي باندهاي RCSR مناسب هستند. همچنين با هدف تكميل تحقيقات در اين زمينه، فرصت مطالعاتي شش ماهه در دانشگاه پلي¬تكنيك تورين صورت گرفته است كه طراحي، ساخت و تست سه ساختار مدوله شده با روش پنجره زماني (Time Gating) از جمله فعاليتهاي انجام شده در اين دوره شش ماهه مي¬باشد.

1400/06/07

RCS Reduction by Using Modulated Surface

6/15/2022 12:00:00 AM

The use of metaserfaces is one of the most important and effective methods in radar cross-sectional reduction (RCSR) bandwidth enhancement. Applying surface modulation (sinusoidal, elliptical, etc.) to the unit cells in the N × N array causes the formation of phase gradients in two ways; (i) the conversion of the incident wave to the surface wave within the substrate, (ii) the creation of anomalous or diffuse reflection and the scattering of the incidentce wave in different directions, provide the RCSR. Applying modulation (especially sinusoidal) to the metasurface allows, in addition to creating symmetry in the RCS pattern response, a very simple structure (simple square patch unit cell) with non-uniform phase gradients to achieve the ultra-wideband RCSR structures. The main advantage of creating sinusoidal modulation is that the unit cells with a more suitable phase gradient can be placed in greater numbers and intelligently (using a genetic algorithm) in a way that compares with common arrangement (AMC tiles) improve RCSR bandwidth. In summary, the main innovations and achievements of the dissertation are as follows: 1- Providing a checkerboard structure that uses both mechanisms: (1) radiation wave to surface and (2) anomalous reflection and has a broadband RCSR (77%) with a single layer structure (1.6 mm). 2- Improvement of Initial structure (1) by using phase gradient and providing a single layer structure (1.6 mm) with broadband RCSR (97%) 3- Applying the amplitude gradient condition simultaneously with the phase gradient and achieving the ultra-wideband RCSR structure (128%) 4- Simultaneous use of twosingle-band sinusoidal modulations in the concentric structure and increasing the bandwidth (summation of both single band one) while reducing the thickness of the FR-4 substrate (0.8 mm). 5- Presenting a two-dimensional modulated structure (azimuthaly –radially modulated structure) that has low sensitivity to inclined radiation angles in TE, TM polarizations. Also, with the aim of completing research in this field, a six-month study opportunity has been conducted at the Polytechnic University of Turin. The design, construction and testing of three structures modulated by the Time Gating method are among the activities carried out in this six-month period.

متاسرفيس، مدولاسيون سينوسي، كاهش سطح مقطع راداري، رفلكشن غيرعادي

Metasurface, Modulated Surface, RCSR, Surface Wave, Anomalouse reflection