فهرست مطالب

رادار - سال چهارم شماره 4 (زمستان 1395)
  • سال چهارم شماره 4 (زمستان 1395)
  • تاریخ انتشار: 1395/12/03
  • تعداد عناوین: 6
|
  • پژوهشی
  • مهران تسلیمی، عطاالله ابراهیم زاده * صفحات 1-10
    محاسبه سطح مقطع راداری (RCS)، از موضوعات مهم برای پنهان سازی و شناسایی اهداف می باشد. هزینه بالای اندازه گیری RCS در فضای آزاد، طراحی یک نرم افزار برای این کار را اجتناب ناپذیر کرده است. در این مقاله طراحی یک نرم افزار مناسب به نام RCSPO با استفاده از تئوری نور فیزیکی برای محاسبه سطح مقطع راداری اجسام پیچیده هادی و عایق در فرکانس های بالا، مورد تحقیق قرار گرفته است. در روش معرفی شده، ابتدا جسم مورد نظر با استفاده از نرم افزار آباکوس مش بندی می گردد. سپس با انتقال اطلاعات هر مش به نرم افزار MATLAB، تئوری نور فیزیکی بر آن اعمال گردیده و با مجموع میدان های الکتریکی دیده شده از هر مش، سطح مقطع راداری کل جسم به دست می آید. نتایج شبیه سازی نشان می دهد الگوریتم ارائه شده، با نتایج نرم افزار CST-MS مطابقت مناسبی دارد و مشخصات RCS را با پیچیدگی کمتر نسبت به روش های قبل، در زمان کمتری تعیین می کند.
    کلیدواژگان: کلمات کلیدی: سطح مقطع راداری، تئوری نور فیزیکی، اجسام پیچیده، مش بندی در آباکوس
  • محبوبه خواجوی، نفیسه خواجوی، فرخ حجت کاشانی * صفحات 11-16
    در این مقاله طرح جدیدی از فیلتر مایکرواستریپ میانگذر دو بانده با ایزوله مناسب بین دو باند عبور ارائه شده است. در این طراحی از یی طرح پایه برای رسیدن به مشخصه های فرکانس مطلوب در باند عبور استفاده شده است. در ادامه برای رسیدن به مقیادیر بهینیه پارامترهیای فیلتر مانند پهنای باند، تلفات بازگشت و عبوری از روش نقص در لایه زمین استفاده شده است. ابعاد فشرده، دو بانده بودن و ایزولیه مناسیب بین دو باند عبور از جمله خصوصیات این فیلتر محسوب م شود. تغییرات فیلتر قبل و بعد از اعمال روش نقص در لایه زمین در جدول با هم مقایسه شدهاند. نتایج شبیه سازی برای فیلتر پشنهادی شامل بررس عملکرد در باندهای فرکانس GHz 3/8 و GHz 4/84 است. فیلتیر میورد نظر در این باندهای فرکانس به ترتیب دارای تلفات بازگشت dB 55 و - dB 52 ، تلفیات عبیوری - dB 2/5 و - dB 2/1 و پهنیای بانید عبیوری - MHz 88 برای هر دو باند است. مشخصه های فیلتر ساخته شده مطابقت خوب با نتایج شبیهسازی دارد.
    کلیدواژگان: فیلتر میانگذر دو بانده، پهنای باند، تلفات بازگشتی، تلفات عبوری، نقص در لایه زمین
  • محسن جعفری، صفا خزایی * صفحات 17-30
    تصاویر سنجنده های SAR در سال های اخیر به واسطه مزایایی همچون استقلال از شرایط جوی و حساسیت به هندسه هدف نقش مهمی در شناسایی و پایش اهداف زمینی داشته اند. پیچیدگی عملکرد سامانه های اخذ داده SAR به ویژه در مرحله تبدیل سیگنال خام به تصویر تفسیر رفتار سنجنده و تصاویر آن ها را دشوار کرده است. از این رو، استفاده از شبیه سازی تصاویر SAR در حل این مشکل می تواند کارا باشد. در این خصوص، انجام شبیه سازی تصویر SAR از اهداف سه بعدی گامی اساسی است. در این مقاله، روشی برای شبیه سازی تصاویر SAR از اهداف سه بعدی ارائه و ماتریس بازپراکنش پلاریمتری برای اهداف خالص توسعه داده شده است. همچنین، تاثیر پارامترهای مختلف سنجنده و هندسه هدف به کمک روش پیشنهادی در تشکیل تصویر SAR از اهداف سه بعدی تحلیل شده است. روش پیشنهادی بر روی اهداف تک پیکسلی، سه بعدی و یک نمونه واقعی ساختمان پیاده سازی شده است. اختلاف تصویر SAR شبیه سازی از مدل ساختمان با نمونه واقعی آن با کمیت SAM برابر با 38/0 برآورد شد که مقدار مطلوبی در سطح شبیه ساز پیشنهادی می باشد.
    کلیدواژگان: شبیه سازی، تصویر پلاریمتری SAR، اهداف سه بعدی، مدل بازپراکنش
  • علی محمد دهقانی، سید محمد علوی*، عباس شیخی، رضا حق مرام، مریم سادات خاتمی صفحات 31-40
    برای رادارهای دریایی، مفهوم حالت یا فورس دریا مهم میباشد. در این مقاله در ابتدا معادله موج دریا و شکل حرکتی آن تعیین شده و سپس با استفاده از نرم افزار Feko شکلهای حاصل از موج دریا بازسازی شده است. در گام بعدی اقدام به محاسبه RCS حاصل از برخورد امواج رادار با قدرت تفکیک بالای معین، به سطح دریا کرده تا زمینه بهدست آوردن سیگنال برگشتی از امواج دریا در ورودی آناتن مهیا شود. زاس از مشخص شدن سیگنال های برگشتی در حوزه زمان و دریافت این سیگنال ها توسط سیستم گیرنده رادار، ممانهای اول تا چهارم آنها محاسبه می شود. سپس اقدام به تشکیل فضای ویژگی کرده و با استفاده از آن موج دریا در چهار حالت مختلف دسته بندی میشود. در نهایات نیاز باا اضافه کردن نویز به سیگنال های برگشتی از دریا دقت روش زیشنهادی اندازهگیری شده است.
    کلیدواژگان: تخمین حالت یا وضعیت دریا، شکل موج دریا، رادار HRR، ممانهای موج دریا، دستهبندی امواج دریا
  • هومن بهمن سلطانی، حبیب الله عبیری* صفحات 41-47
    در مقاله حاضر با استفاده از یک مدل مداری، لامپ نوسان ساز برهمکنش گسترده (EIO) مدل شده است. رابطه ای برای تعیین عنصر کوپلاژ در مدل مداری با استفاده از خواص پاشندگی ساختار الکترومغناطیسی در نزدیکی نقطه لبه باند ارایه شده است. بارگذاری انتهایی موجبر با ایجاد تلف گسترده شده در مدار جایگزین شده که روابط ریاضی تعیین کننده مقادیر المان مدار را کاملا ساده می سازد. یک نوسان ساز نمونه با استفاده از یک نرم افزار سه بعدی تجاری و نیز مدل مداری تحلیل شده و نتایج آن با یکدیگر مقایسه شده است.
    کلیدواژگان: لامپ مایکروویو، کلایسترون برهمکنش گسترده، نوسان ساز، حفره های کوپل شده، ساختار متناوب، برهمکنش موج و باریکه، موج میلی متری، تراهرتز
  • سید محمد ذبیحی مداح، سید علیرضا سیدین* صفحات 49-63
    در این مقاله با در نظر گرفتن یک زاویه لوچ برای رادار دهانه مصنوعی در شیوه نواری، روشی برای تخمین پارامترهای هدف متحرک با شتاب ثابت ارائه شده است. وجود مرکز داپلر غیر صفر و اتصال میان برد و سمت در حالت لوچ سبب پیچیده شدن معادلات و به وجود آمدن ابهام داپلر می گردد. بنابراین، تبدیل کی استون کارایی خود را از دست می دهد. همچنین روش تبدیل رادون در حالت لوچ برای تعیین مرکز داپلر بدون ابهام، دقت کافی ندارد. بنابراین، روشی برای بهبود دقت تبدیل رادون با استفاده از یک الگوریتم مبتنی بر هندسه ارائه می شود که می تواند مهاجرت برد خطی را به خوبی اصلاح کند. سپس با استفاده از روش تبدیل فوریه چندجمله ای، پارامترهای داپلر مرتبه دو، سده و همچنین با تخمین پهنای باند داپلر، زمان دهانه مصنوعی هدف متحرک به دست می آید. شبیه سازی دقت روابط و قدرت الگوریتم پیشنهادی را برای تخمین پارامترهای هدف، تنها با یک آنتن تایید می کند.
    کلیدواژگان: رادار دهانه مصنوعی، زاویه پرتو لوچ، هدف متحرک زمینی، تخمین پارامترها
|
  • M. Taslimi, A. Ebrahimzadeh * Pages 1-10
    Radar cross section (RCS) calculation is an important issue of objects stealth and identification. It is necessary to design the RCS software because of the high cost of RCS measurements in practice. In this paper, designing of efficient software using physical optics theorem for radar cross section calculation of the complex perfect electric conductors or complex dielectric objects for high frequencies is investigated. In this method, first the object will be meshed in Abaqus Software. Then the obtained data of every mesh is transferred to MATLAB Software and, after that, the physical optics theorem is applied for every mesh, with considering the summation of electric fields that is seen from each mesh. As the result, the radar cross section of total object will be obtained. Simulations results show the proposed method has good agreement with CST-MS results and determines the RCS of the objects with lower complexity in the lower time consuming.
    Keywords: Radar Cross Section, Physical Optics Theorem, Complex Objects, Meshing in Abaqus
  • M. Khajavi, N. Khajavi, F. Hojat Kashani * Pages 11-16
    This paper presents a new design for a microstrip dual-band band-pass Microstrip filter (BPF) with suitable isolation between two passbands. In this design, a basic structure is used to achieve a desirable frequency characteristic in the passband. In this regard, Defected Ground Structure (DGS) is implemented to reach optimum parameters of the filter such as bandwidth, return loss, insertion loss. The special features of the filter are the compact size, dual-band design and suitable isolation between two passbands. Variation of the filter characteristics is compared in a table before and after applying DGS. Simulation results are at frequency of 4.84GHz and 3.8GHz. Return loss of -20dB and - 25dB and insertion loss of -0.5dB and -0.9dB are the results of the mentioned frequency, respectively. Also the bandwidth of 87 MHz is achieved for both simulation frequencies. Simulation results are well-matched to the characteristics of the fabricated filter.
    Keywords: Dual-Band Bandpass Filter, Bandwidth, Return Loss, Insertion Loss, Defected Ground Structure (DGS)
  • M. Jafari, S. Khazaei * Pages 17-30
    In recent years, synthetic aperture radar (SAR) images have played an important role in the detection and monitoring of ground targets because of their advantages such as independence from climatic conditions and sensitivity to the target geometry. The complexity of SAR imaging sensors, especially in the conversion process from raw data to image, has made it difficult to interpret the behavior of sensors and their images. Hence, using the simulation of SAR images can be effective in resolving this problem. In this regard, SAR image simulation of three-dimensional objects is an essential step. In this paper, a method is presented to simulate SAR images of three-dimensional targets and, thus, the polarimetric scattering matrix for pure and distributed targets is developed. Also, the effects of sensor parameters and the geometry of target are investigated in simulating the SAR images of 3D targets.
    Keywords: Simulation, Polarimetric SAR Hmage, 3D Targets, Scattering Model
  • A. M. Dehghani, S. M. Alavi*, A. Sheikhi, R. Haghmaram, M. Khatami Pages 31-40
    For naval radars, the concept of “the sea state” is very important. In this article, the sea wave equation and its shape of movement have been determined. Then, the waveforms of the sea waves have been reconstructed using the Feko software. After that, the RCS resulting from the impact of radar waves (with high range resolution radar) to sea level has been calculated in order to acquire returned signals from sea waves in antenna input. Subsequent to determining returned signals in the time domain and receiving these signals by the radar receiver, its first to forth moments are calculated. On the following, the feature space is formed and by using it sea waves are classified in four different modes. And finally, the precision of this suggested method has been measured by adding noise to returned signals from the sea level.
    Keywords: Estimation of Sea State, Shape of Sea Save, HRR Radars, Moments of Sea Wave, Sea Waves Classification
  • H. Bahman Soltani, H. Abiri * Pages 41-47
    Extended Interaction Oscillators (EIO) are vacuum electronic sources of microwave, millimeterwave and terahertz radiations. In this paper, EIO is investigated by using a circuit model. The value of the coupling element in the model is evaluated from the near band-edge dispersion characteristics of the RF structure. The end external loading of the interaction structure is equivalently modeled by a distributed loss along the circuit which simplifies the external loading calculations in the circuit approach. A W-band (94 GHz) EIO is simulated by using the mentioned circuit approach and also by a three-dimensional particle-in-cell (PIC) solver and the results are compared.
    Keywords: Microwave Tubes, Extended Interaction Klystron, Oscillator, Coupled Cavities, Periodic Structures, Beam-Wave Coupling, Millimeter-Waves, Terahertz
  • S. M. Zabihi Maddah, S. A. Seyedein* Pages 49-63
    In this paper, by considering a squint angle for synthetic aperture radar in the strip-map mode, a method is proposed for estimating parameters of a fixed acceleration moving target. Non-zero Doppler centroid and range-azimuth coupling in the squint mode add complexity to estimation equations of moving target parameters and cause Doppler ambiguity. This, in turn, causes to lose the efficiency of using the keystone transform. Furthermore, Radon transform in the squint mode will not give accurate results in determining the unambiguous Doppler centroid. Hence, in this paper, by using a Geometry-based Doppler centroid estimator, an approach is proposed to improve the precision of Radon transform which is capable to correct linear range migration. Finally, by employing local polynomial Fourier transform, Doppler parameters of order two and three are obtained. By estimating Doppler bandwidth, the target synthetic aperture time is then obtained. The accuracy of our derived equations is examined and verified by simulation just using a single antenna.
    Keywords: Synthetic Aperture Radar (SAR), Squinted SAR, Ground Moving Target, Parameter Estimation