[sergunas 2]

Антенна - бортовая, одна: передающая она же приёмная.

 

Прошу знающих помочь разобраться как смоделировать мощность принимаемого сигнала.

 

Желательно в терминах материалов из Википедии

 

Где-то вычитал, что для моделирования ДНА хорошо подходит зависимость:

G = exp(-pi * tetta^2 / delta_eff^2), где tettа - угол отклонения от главного направления ДНА, delta_eff - эффективная ширина ДНА.

 

Как эта зависимость связана с параметрами:

Gt — коэффициент усиления передающей антенны;

Ar — эффективная площадь (апертура) приемной антенны.

 

Подскажите как всё же правильно смоделировать.

[vervs 24]

Как эта зависимость связана с параметрами

какая у вас антенна? у вас точеная цель или подстилающая поверхность?

зависимость от какого параметра необходимо моделировать?

ДНА может иметь другой вид

там же в википедии разве нет зависимости ЭП с ДНА

 

[sergunas 2]

какая у вас антенна?

Антенна плоская, выполнена на печатной плате с фиксированной диаграммой направленности. Размер 50 на 50 см. Частота 10ГГц.

у вас точеная цель или подстилающая поверхность?

Планирую местность представить как массив точечных целей с шагом dxy=H/100, где H - высота полёта.

зависимость от какого параметра необходимо моделировать?

на данный момент меня интересует, какую амплитуду отраженного сигнала будет давать каждая точечная цель на входе приемника.

ДНА может иметь другой вид

там же в википедии разве нет зависимости ЭП с ДНА

что-то не могу найти, мне сейчас не принципиально какой в точности вид у ДНА, главное чтобы был основной луч, заданной ширины.

[vervs 24]

выполнена на печатной плате

непонятно, что вы делаете - моделируете или макетируете? какова задача - вы хотите сымитировать поверхность или сравнить теорию с какими-то измерениями?

какую амплитуду отраженного сигнала будет давать каждая точечная цель на входе приемника

кроме того, необходимо для каждой ТЦ задать свою фазу (или для упрощения эллипса равноудаленных целей)

для моделирования поверхности погуглите, например, фацетная модель и т.п.

 

[sergunas 2]

непонятно, что вы делаете - моделируете или макетируете? какова задача - вы хотите сымитировать поверхность или сравнить теорию с какими-то измерениями?

пока я моделирую, чтобы получить сигнал близкий к реальному, модель нужна для отработки алгоритма изделия

 

кроме того, необходимо для каждой ТЦ задать свою фазу (или для упрощения эллипса равноудаленных целей)

для моделирования поверхности погуглите, например, фацетная модель и т.п.

спасибо за интересный термин, действительно, в тему. В принципе, насколько я наскоро смог понять, это совпадает с моим представлением поверхности как множество точек, но надо будет поразбираться с нюансами. Я постараюсь это сделать.

 

А пока хотелось бы вернуться к основному вопросу: про моделирование работы антенны.

Самостоятельное разбирательство привело меня к таким соображениям:

1. Перечень входных параметров модели антенны получился следующий:

Pt - мощность передатчика, Вт

nt - КПД антенны на передачу

nr - КПД антенны на приём

F - коэффициент потерь среды распространения радиосигнала

TetA - эффективная ширина ДНА, рад

2. И теперь требуется определить dPr(Tet,Phi) мощность сигнала на входе приемника, отраженного от точки поверхности в направлении c углами Tet, Phi.

3. Далее задаюсь зависимостью для угловой плотности мощности излучения:

U(Tet, Phi) = exp(-pi * Tet^2 / TetA^2).

Пока так.

 

[sergunas 2]

В итоге пришел к такой формуле, прошу покритиковать:

[Hale 1]

По моему, в Википедии достаточно исчерпывающие пояснения.

Как разработчик вы должны знать все параметры, кроме σ и F.

σ рассчитывается в системах моделирования. Из бесплатных могу порекомендовать OpenEMS, но написать корректную модель в ней непросто (хотя намного проще чем в Elmer. Все-таки - Матлаб). Простые формулы вы можете найти в открытом доступе: Allen E. Fuhs, "Radar cross section lectures", 1982/

По поводу F, есть разные модели в зависимости от условий. В случае "приземной" разведки может помочь исследование Гугля на тему "бюджета радиоканала"

 

тут правильно сказали, что в случае множественных целей, большую роль будет играть расстояние и фаза отражения... Иными словами, дифракция. Т.о. бесполезно наперед проектировать отражение от точечных целей. Тем более что поверхность земли перекрывает любую цель и вносит доминирующий сигнал. В связи с этим прибегают к технике "синтезированной решетки" с точным сохранением сигнала по времени, фазе и координатам антенны на протяжении полета, что позволяет томографически реконструировать мелкие цели на фоне массивной поверхности.

 

А вообще, вам надо писать в раздел Микроволновой техники.

[vervs 24]

бесполезно наперед проектировать отражение от точечных целей

поверхность и представляется множеством точечных элементов, их кол-во зависит от типа поверхности и необходимой точности моделирования

при этом нужно учитывать, что каждый элемент удален от антенны на свое расстояние и задержка от него будет своя, кроме этого за счет шероховатости

(ее можно представить как наклон отражающих элементов) будет некоторое "размытие" отраженного сигнала, в итоге получаем размытый отклик

у автора похоже задача высотометрии, а не радиообнаружения

если бы не традиция, то усилия можно было потратить на более точный совет по задаче, а не угадывание ее условий

сигнал импульсный или ЧМ?

в книге Жуковского "Основы радиовысотометрии" (помнится в ней) есть модели поверхностей, в электронном виде книгу не встречал