کاهش سطح مقطع راداری یک صفحه تخت مربعی با استفاده از پوشش پلاسمایی ناشی از ذرات آلفا

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 عضو انجمن هسته ای ایران

2 دانشگاه جامع امام حسین (ع)،

3 دانشگاه جامع امام حسین (ع)

چکیده

بررسی کاهش سطح مقطع راداری از موضوعات مهم تحقیقاتی در سال‌های اخیر است. پنهان‌سازی پلاسما پایه، از روش‌های کاهش سطح مقطع راداری است که در آن، موج الکترومغناطیسی رادار، در طی برخوردهایی بین ذرات باردار در لایه پلاسمایی پوشاننده ساختار، میرا شده و میزان موج برگشتی آن کاهش می‌یابد. در این مقاله، نخست به‌مرور جامع پنهان‌سازی بر پایه پلاسما پرداخته‌ایم. از کد MCNPX، برای محاسبه چگالی الکترون هوا ناشی از ایزوتوپ­های آلفازا در شرایط STP استفاده شده است. سپس، سطح مقطع راداری یک صفحه تخت رسانا، در حضور و عدم حضور پوشش پلاسمایی ایجادشده به‌وسیله هسته‌های آلفازا، با استفاده از روش حل FEM با نرم‌افزارCST شبیه‌سازی شده است. مهم‌ترین جنبه تحقیقاتی این طرح، تلاش برای بهینه‌سازی کاهش سطح مقطع راداری با تغییر پارامترهای پلاسمای ایجادشده به‌وسیله هسته‌های پرتوزا است. نتایج به‌دست‌آمده کاهش 7 تا 11 دسی‌بل را در سطح مقطع راداری در بازه فرکانسی معمول راداری 2 تا 12 گیگاهرتز نشان می‌دهند.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Radar Cross Section Reduction of a Flat Square Plate Using Plasma Coating Caused By Alpha Particles

نویسندگان [English]

  • M. Dehghan 1
  • R. Razavi 2
  • M. Rmzani 3
1 عضو انجمن هسته ای ایران
2 Imam Hossein Comprehensive University
3 Imam Hossein Comprehensive University
چکیده [English]

The investigation on the reduction of radar cross section (RCS) has been an interesting research subject in recent years. Plasma-based stealth is a RCS reduction technique associated with the reflection and absorption of incident EM wave by the plasma layer surrounding the structure. In this paper, an overview of the plasma stealth has been presented. The MCNPX codes are employed to calculate the density electron of air in STP conditions by the alpha decay. Then, the RCS of the flat conductive plate, in the presence and absence of plasma coatings created by alpha decay of nuclei, is simulated by FEM solving method in CST-studio. The most important aspect of the research is the attempt to optimize the RCS reduction by changing the plasma parameters created by the radioactive nuclei. The obtained results show a reduction of 7 to 11dB at RCS in the typical radar frequency range (2 to 12 GHz).

کلیدواژه‌ها [English]

  • Plasma stealth
  • RCS
  • Electron density
  • collision frequency
  • Non-magnetized cold plasma

مراجع

[1]     Vass, S. “Stealth Technology Deployed on The Battle Field”; Informatics Robotics 2003, 2, 257-269.##
[2]     Skolnik, M. “Introduction to Radar Systems”; New York, McGraw-Hill Education, 2003.##
[3]     Singh, H.; Antony, S.; Rakesh, M. “Plasma-based Radar Cross Section Reduction”; Singapore, Springer, 2016.##
[4]     Chaudhury, B.; Chaturvedi, S. “Study and Optimization of Plasma-Based Radar Cross Section Reduction Using Three-Dimensional Computations”; IEEE Trans. Micro. Theory and Tech. 2009, 37, 2116 - 2127.##
[5]     Wei, L. “The Influence of Plasma Induced by α -Particles on the Radar Echoes”; IEEE Trans. Plasma Sci. 2015, 43, 405-413.##
[6]     Wanjun, S.; Zhang, H. “RCS Prediction of Objects Coated by Magnetized Plasma Via Scale Model With FDTD”; IEEE Trans. Micro. Theory and Technol. 2017, 65, 1939-1945.##
[7]     https://www-nds.iaea.org/relnsd/vcharthtml##
[8]     August, H. “Plasma Properties Induced in Air by Alpha Radiation”; Proc. of a Symposiumon Magneto International Atomic Energy Agency Hydrodynamic Electrical Power Generation Jointly Organized, IAEA, Vienna, 1966.##
 [9]     Nicholls, R. W. “The Ionization in Air Maintained by a Uniform Plane Circular Distribution of α Radioactivity”; Am. J . Phys.1954, 22, 59-61.##
[10]  Polyanskii, V. “Electromagnetic Wave Backscattering from A Cloud of Alpha-Emitting Radioactive Elements in Air”; Tech. Phys. 2000, 45, 274-276.##
[11]  Loschmidt, J. “On the Size of the Air Molecules”; J. Chem. Educ. 1995,72, 870-875.##

فایل ها

سابقه مقاله

  • تاریخ دریافت: 23 تیر 1397
  • تاریخ بازنگری: 17 شهریور 1397
  • تاریخ پذیرش: 16 مهر 1397
  • تاریخ انتشار: 01 تیر 1398

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار