Abstract

Introduction. The resolution of the problem of radio polarimetry in multiposition microwave screening systems (MMSS) with aperture synthesis requires the use of antennas with a high level of cross-polarization discrimination (XPD) in a wide spatial angle. The radio images are reconstructed in MMSS at distances commensurate with the aperture of the antenna structures. Therefore, the value of the spatial angle, at which high XPD is required, can reach 30°. This leads to a new problem of creating an antenna configuration of the X and Ku band, the application of which in MMSS will resolve the problem of constructing a radio image of depolarized microwave radiation scattered on the human body in the form of hidden dangerous objects.Aim. To develop a double-ridged receiving antenna for long-term operation in MMSS with an XPD level of 28 dB at a spatial angle of 30° and operating frequencies of 8…20 GHz.Materials and methods. The requirements for the receiving antenna in MMSS were determined. Theoretical justifications were proposed for the choice of antenna design. Aperture synthesis was used to construct microwave images in MMSS. The stages and results of modelling broadband double-ridge antennas were presented using the CST Studio software broadly applied for three-dimensional electro-magnetic field modelling. The results of modelling pyramidal and conical double-ridged antennas, as well as those in circular and elliptical waveguides, were analyzed. The designed antenna was tested in an anechoic chamber. The measurement results were compared with those obtained during simulation.Results. An elliptical double-ridged horn antenna with a VSWR of no more than 2 and cross-polarization discrimination in a spatial angle of 30° of no less than 28 dB for the frequency range that covers an octave was designed and constructed.Conclusion. The developed antenna can be used in MMSS for the purpose of detecting the effect of micro-wave radiation depolarization as hidden dangerous objects on a human body. Such characteristics of the antenna as its high XPD value in a wide spatial angle will allow the future introduction of microwave polarimetry in MMSS.

Highlights

  • Частотные зависимости параметров пирамидального рупора: а – кроссполяризационной развязки (КПР); б – коэффициент стоячей волны напряжения (КСВН) в пространственном угле 30°

  • P. Cutoff Wavelengths of Elliptical Metallic Waveguides // IEEE Trans

Read more

Summary

Оригинальная статья

Для решения задачи радиополяриметрии в многопозиционных микроволновых досмотровых системах (ММДС) с апертурным синтезом необходимо использовать антенны с высоким уровнем кроссполяризационной развязки (КПР) в широком пространственном угле. Разработка приемной антенны жесткой конструкции для долговременной эксплуатации в ММДС с уровнем КПР 28 дБ при пространственном угле 30° и рабочих частотах 8... Определены требования для приемной антенны в ММДС. Разработана и изготовлена двухгребневая эллиптическая антенна жесткой конструкции, с КСВН не более 2 и кроссполяризационной развязкой в пространственном угле 30° не менее 28 дБ в диапазоне частот, перекрывающем октаву. Антенна может быть использована в ММДС для детектирования эффекта деполяризации микроволнового излучения скрытыми опасными объектами на теле человека. Высокое значение КПР антенны в широком пространственном угле позволит в дальнейшем внедрить микроволновую поляриметрию в ММДС. Д. Моделирование и практическая реализация широкополосной двухгребневой рупорной антенны с шириной рабочей полосы более октавы и высоким уровнем кроссполяризационной развязки // Изв. Моделирование Киопнртеанкттидочсетсукпаеян рпеоаллиицзеанцзиияи шCrиeрatоivкeоCпoоmлоmснonоsйAдtвtrуibхuгtрioеnбн4е.0воLiйceрnуsпeорной антенны с шириной рабочейThпisоwлоoсrkыisбlоicлeеnеseоdктuаnвdыerиa CвrыeaсоtiкveиCмoуmрmовoнnеsмAtкtrрibоuсtсioпnол4я.0рLиicзeаnцsиeонной развязки

Original article
Список литературы

Talk to us

Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have

Schedule a call

Disclaimer: All third-party content on this website/platform is and will remain the property of their respective owners and is provided on "as is" basis without any warranties, express or implied. Use of third-party content does not indicate any affiliation, sponsorship with or endorsement by them. Any references to third-party content is to identify the corresponding services and shall be considered fair use under The CopyrightLaw.