MODEL PŁASKIEJ WARSTWY DIELEKTRYCZNEJ ANTENY Z NAGRZEWANIEM AERODYNAMICZNYM

Valerii Kozlovskiy


National Technical University of Ukraine "Kyiv Polytechnic Institute named after Igor Sikorsky", Institute of Special Communications and Information Protection (Ukraina)
https://orcid.org/0000-0003-0234-415X

Valeriy Kozlovskiy


National Aviation University, Faculty of Cybersecurity, Computer and Software Engineering (Ukraina)
https://orcid.org/0000-0002-8301-5501

Oleksii Nimych


National Aviation University, Faculty of Cybersecurity, Computer and Software Engineering (Ukraina)
https://orcid.org/0000-0003-1759-7088

Lyudmila Klobukova


National Aviation University, Faculty of Cybersecurity, Computer and Software Engineering (Ukraina)
https://orcid.org/0000-0001-9799-4387

Natalia Yakymchuk

n.yakymchuk@lntu.edu.ua
Lutsk National Technical University, Faculty of Computer and Information Technologies (Ukraina)
https://orcid.org/0000-0002-8173-449X

Abstrakt

Aby chronić systemy antenowe nowoczesnych samolotów, szeroko stosuje się radioprzepuszczalne owiewki dielektryczne. Przy małych prędkościach lotu przy projektowaniu i ocenie charakterystyk anteny owiewkowej przyjmuje się, że stała dielektryczna jest wartością stałą i nie zależy od prędkości lotu samolotu. Wraz ze wzrostem prędkości lotu, w wyniku nagrzewania się aerodynamicznego owiewki, zmienia się jej przepuszczalność dielektryczna, co prowadzi do błędów w przetwarzaniu odbieranych sygnałów. Obecnie, aby uwzględnić wpływ nagrzewania powłok dielektrycznych przy projektowaniu systemów antenowych, temperaturę ścianki owiewki uśrednia się w stosunku do jej grubości. Metoda ta podczas manewrowania i przy dużych prędkościach lotu prowadzi do dużych błędów w określaniu charakterystyk anteny owiewki, gdyż nie bierze się pod uwagę charakteru rozkładu temperatury wzdłuż grubości ścianki owiewki. Zaproponowano nowe podejście do analizy warstw dielektrycznych przy ich nierównomiernym nagrzewaniu na całej grubości. Uzyskane wyniki pozwalają na dostosowanie algorytmów przetwarzania sygnału z matrycami analogowymi i cyfrowymi, w wyniku uwzględnienia powstających strumieni ciepła wpływających na owiewkę anteny lotniczej, co prowadzi do poprawy charakterystyki systemów antenowych.


Słowa kluczowe:

antena lotnicza, warstwa dielektryczna, nagrzewanie aerodynamiczne, opór falowy, kwadrupol

Akan V., Yazgan E.: Antennas for Space Applications: A Review. Advanced Radio Frequency Antennas for Modern Communication and Medical Systems, IntechOpen, 2020, [http://doi.org/10.5772/intechopen.93116].
DOI: https://doi.org/10.5772/intechopen.93116   Google Scholar

Chahat N.: A mighty antenna from a tiny CubeSat grows. IEEE Spectrum 55, 2018, 33–37 [http://doi.org/10.1109/MSPEC.2018.8278134].
DOI: https://doi.org/10.1109/MSPEC.2018.8278134   Google Scholar

Deng J., Zhou G., Qiao Y.: Multidisciplinary design optimization of sandwich-structured radomes. Institution of Mechanical Engineers, Part C: Journal of Mechanical Engineering Science 233(1), 2019, 179-189 [http://doi.org/10.1177/0954406218757268].
DOI: https://doi.org/10.1177/0954406218757268   Google Scholar

Dippong T. et al.: Thermal behavior of Ni, Co and Fe succinates embedded in silica matrix. J. Therm. Analysis. Calorim. 136, 2019, 1587–1596 [http://doi.org/10.1007/s10973-019-08117-8].
DOI: https://doi.org/10.1007/s10973-019-08117-8   Google Scholar

Escalera A. S. et al.: Effects of Radome Design on Antenna Performance in Transonic Flight Conditions. AIAA 2020-2187. AIAA Scitech 2020 Forum, 2020 [http://doi.org/10.2514/6.2020-2187].
DOI: https://doi.org/10.2514/6.2020-2187   Google Scholar

Gilchuk A. V., Khalatov A. A.: Theory of thermal conductivity. NTUU KPI named after Igor Sikorsky, 2017.
  Google Scholar

Grinevich A. V., Lavrov A. V.: Evaluation of the ballistic characteristics of ceramic materials. Proceedings of VIAM 3(63), 2018, 95–102 [http://doi.org/10.18577/2307-6046-2018-0-3-95-102].
DOI: https://doi.org/10.18577/2307-6046-2018-0-3-95-102   Google Scholar

Gyulmagomedov N. K.: Influence of the radiotransparent radome on characteristics of radar station. AIP Conference Proceedings 2318, 2021, 180001 [http://doi.org/10.1063/5.0036566].
DOI: https://doi.org/10.1063/5.0036566   Google Scholar

Korn G.: Handbook of mathematics for scientists and engineers: Definitions, theorems, formulas. Book on Demand, 2014.
  Google Scholar

Li H. Y. et al.: Ameliorated Mechanical and Dielectric Properties of Heat-Resistant Radome Cyanate Composites. Molecules 25, 2020, 3117.
  Google Scholar

Li H. Y. et al: Ameliorated Mechanical and Dielectric Properties of Heat-Resistant Radome Cyanate Composites. Molecules 25(14), 2020, 3117 [http://doi.org/10.3390/molecules25143117].
DOI: https://doi.org/10.3390/molecules25143117   Google Scholar

Lu Y. et al.: A Study on the Electromagnetic–Thermal Coupling Effect of CrossSlot Frequency Selective Surface. Materials 15, 2022, 640 [http://doi.org/10.3390/ma15020640].
DOI: https://doi.org/10.3390/ma15020640   Google Scholar

Meyer G. J.: Polyurethane Foam: Dielectric Materials for Use in Radomes and Other Applications. General Plastics Manufacturing Company, 2015.
  Google Scholar

Nair R. U. et al.: Temperature-dependent electromagnetic performance predictions of a hypersonic streamlined radome. Prog. electromagn. Res. 154, 2015, 65–78.
  Google Scholar

Narendara S., Gopikrishna R.: Evaluation of structural integrity of tactical missile ceramic radomes under combined thermal and structural loads. Procedia Structural Integrity 14, 2019, 89–95.
DOI: https://doi.org/10.1016/j.prostr.2019.05.012   Google Scholar

NASA Outgassing Data for Selecting Spacecraft Materials, https://outgassing.nasa.gov (available: April 20, 2020).
  Google Scholar

Öziş E. et al.: Metamaterials for Microwave Radomes and the Concept of a Metaradome: Review of the Literature. International Journal of Antennas and Propagation 2017, ID1356108 [http://doi.org/10.1155/2017/1356108].
DOI: https://doi.org/10.1155/2017/1356108   Google Scholar

Plonus M.: Electronics and Communications for Scientists and Engineers, 2020, [http://doi.org/10.1016/C2018-0-00442-9].
DOI: https://doi.org/10.1016/C2018-0-00442-9   Google Scholar

Raveendranath U. N. et al.: Temperature-Dependent Electromagnetic Perfor-mance Predictions of a Hypersonic Streamlined Radome. Progress In Electromagnetics Research 154, 2015, 65–78.
DOI: https://doi.org/10.2528/PIER15052602   Google Scholar

Romashin A. G. et al.: Radiotransparent fairings for aircraft. National Aerospace University, Kharkov 2003.
  Google Scholar

Seckin S. et al.: Dielectric Properties of Low-Loss Polymers for mmW and THz Applications. International Journal of Infrared and Millimeter Waves 40, 2019, 557–573 [http://doi.org/10.1007/s10762-019-00584-2].
DOI: https://doi.org/10.1007/s10762-019-00584-2   Google Scholar

Tahseen H. U. et al.: Design of FSS-antenna-radome system for airborne and ground applications. LET Communications, 2021 [http://doi.org/10.1049/cmu2.12181].
  Google Scholar

Tahseen H. U. et al.: Design of FSS-antenna-radome system for airborne and ground applications. IET Commun. 2021, 15, 1691–1699, [http://doi.org/10.1049/cmu2.12181].
DOI: https://doi.org/10.1049/cmu2.12181   Google Scholar

Xu W. et al.: Study on the electromagnetic performance of inhomogeneous radomes for airborne applications part 1: Characteristics of phase distortion and boresight error. IEEE Transactions on Antennas and Propagation 65(6), 2017, 3162–3174.
DOI: https://doi.org/10.1109/TAP.2017.2694489   Google Scholar

Ya M. et al.: Physics of heating microwave dielectrics of aircraft and their protection. SSGA, Novosibirsk 2008.
  Google Scholar

Zhang H. X. et al.: Massively Parallel Electromagnetic–Thermal Cosimulation of Large Antenna Arrays. IEEE Antennas Wire. Propag. Lett. 19, 2020, 1551–1555.
DOI: https://doi.org/10.1109/LAWP.2020.3009164   Google Scholar


Opublikowane
2023-12-20

Cited By / Share

Kozlovskiy, V., Kozlovskiy, V., Nimych, O., Klobukova, L., & Yakymchuk, N. (2023). MODEL PŁASKIEJ WARSTWY DIELEKTRYCZNEJ ANTENY Z NAGRZEWANIEM AERODYNAMICZNYM. Informatyka, Automatyka, Pomiary W Gospodarce I Ochronie Środowiska, 13(4), 119–125. https://doi.org/10.35784/iapgos.5302

Autorzy

Valerii Kozlovskiy 

National Technical University of Ukraine "Kyiv Polytechnic Institute named after Igor Sikorsky", Institute of Special Communications and Information Protection Ukraina
https://orcid.org/0000-0003-0234-415X

Autorzy

Valeriy Kozlovskiy 

National Aviation University, Faculty of Cybersecurity, Computer and Software Engineering Ukraina
https://orcid.org/0000-0002-8301-5501

Autorzy

Oleksii Nimych 

National Aviation University, Faculty of Cybersecurity, Computer and Software Engineering Ukraina
https://orcid.org/0000-0003-1759-7088

Autorzy

Lyudmila Klobukova 

National Aviation University, Faculty of Cybersecurity, Computer and Software Engineering Ukraina
https://orcid.org/0000-0001-9799-4387

Autorzy

Natalia Yakymchuk 
n.yakymchuk@lntu.edu.ua
Lutsk National Technical University, Faculty of Computer and Information Technologies Ukraina
https://orcid.org/0000-0002-8173-449X

Assistant of the Department of Electronics and Telecommunications, Faculty of Computer and Information Technologies, Lutsk National Technical University, Lutsk, Ukraine



Statystyki

Abstract views: 203
PDF downloads: 142