Оцінка чутливості нелінійних розсіювачів до зондуючого випромінювання Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

УДК 638.235.231

ОЦ1НКА ЧУТЛИВОСТ1 НЕЛ1Н1ЙНИХ РОЗС1ЮВАЧ1В ДО ЗОНДУЮЧОГО ВИПРОМ1НЮВАННЯ

Зтченко М.В., к.т.н., Зтъкоесъкий Ю.Ф., д.т.н., проф.

Нацгоналъний технгчний унгверситет Укршни «Кшвсъкий полтехнгчний

¡нститут», Kuïe, Украта, [email protected]

EVALUATION OF NONLINEAR SCATTERERS SENSITIVITY TO PROBE

RADIATION

Zinchenko M., PhD; Zinkovskiy Y., Doctor of Engineering, Professor

National Technical University of Ukraine «Kyiv Polytechnic Institute», Kyiv, Ukraine

Вступ

У правоохоронних структурах, вшськовш cnpaBi та сферi техшчного захисту шформацп добре себе зарекомендували нелшшш радюлокатори (НР), як за нелiнiйними продуктами (НП) сигналу вiдгуку (СВ) тд час зо-ндування здатнi виявити, щентифшувати i локалiзувати шуканi об'екти — нелiнiйнi розсiювачi (НРс). Актуальними залишаються питання досль дження впливу параметрiв зондуючого сигналу (ЗС) НР на фiзику процесiв в НРс [1].

У нелшшнш радiолокацiï типовим об'ектом пошуку е закладний при-стрiй (ЗП), основнi елементи якого — електронш прилади, поеднанi мiж собою друкованими або навiсними проводниками. Окремi радiоелементи з нелiнiйними характеристиками (транзистори, дiоди, конденсатори тощо) у поеднанш з провiдниками можуть розглядатися як прост (елементарнi) НРс. У сукупност ЗП — це складний ансамбль «рiзномаштних» простих НРс довiльноï орiентацiï у просторi один вщносно одного. При зондуваннi ЗП НВЧ опромiненням сигналом вiдгуку е вторинне (розшяне) електрома-гнiтне поле з додатковими у спек^ НП — кратними гармошками у випад-ку моногармошчного ЗС (для бiгармонiчного ЗС НР, ^м кратних гармо-шк, НП також мають сигнали на комбшацшних частотах). Поява нових спектральних складових у СВ розсiювача пов'язана з нелшшними перет-вореннями первинного поля у навантаженнях антенних структур ЗП.

Таким чином, прост НРс як складовi ЗП при ди електромагнiтних пер-винних випромiнювань е приймальними та передавальними елементами еквiвалентноï «неструктуровано1» нелiнiйноï антенноï решiтки. Така еквь валентна решiтка мае сво!' дiаграму спрямованостi, вхiдний опiр, коефщь ент пiдсилення та iншi параметри, притаманш такому типу антен.

Потужшсть сигналу, що видiляеться у простому НРс тд час зондуван-

ня, може бути представлена як [2]:

Pc = |П| S^F2 (00, ф ) Мяп I2 (l-|^н|2 )

де П — вектор Пойтшга поля ЗС НР; £еф — ефективна площа НРс;

F2 (0О, фо) — значення нормовано! характеристики спрямованостi (ДС) НРс за потужшстю у напрямку на джерело випромшювання ЗС; 0О, ф0 — кути пiдвищення та азимуту вщповщно; у — коефщент корисно! дп ан-тенно! структури НРс; Qn — поляризацiйний коефщент НРс передачi за потужнiстю; рн — коефщент вiдбиття розсiювачем ЗС.

Розшяна ЗП потужнiсть енергп при зондуванш залежить вiд рiвня по-тужност та частоти ЗС НР, кшькост простих НРс та !х взаемодп мiж собою, значення ДС за напрямом, коефщента направлено! дп та коефщента корисно! дп антенно! структури ЗП, втрат через неузгодження мiж ЗС та ЗП. Вс розглянутi чинники можуть розглядатись як статистично незалежш величини, що дозволяе застосувати нормальний закон статистичного роз-подiлу для аналiзу НП СВ [3].

Постановка задачi

Biдомо, що процеси поглинання (характеризуются поглиненою потужшстю (1)) i перевипромiнювання ЗП демаскуючого СВ безпосередньо пов'язанi з рiвнем потужностi ЗС НР. При цьому стае важливою оцiнка мь нiмального рiвня щiльностi потоку потужност ЗС НР, здатного спровоку-вати генеращю нелiнiйним розсiювачем НП СВ на заданш вiдстанi мiж джерелом ЗС та НРс. Така ощнка повинна враховувати внутршш фiзичнi процеси в натвпровщникових структурах при впливi електромагнiтного НВЧ поля НР.

Встановлено, що достатня потужшсть ЗС НР здатна спричинити спотворення ста-тичних вольт-амперних характеристик (ВАХ) напiвпровiдникових структур НРс [1, 4]. Наприклад, дiя НВЧ поля на кремшевий напiвпровiдниковий дюд (НД) призводить до появи област з вiд'емним диференцiйним опором на його ВАХ (див. рис. 1), що пов'язане з детекторним ефек-том та розiгрiвом вiльних носив заряду [1]. На рис. 1 представлено експериментальш ВАХ НД типу 2А604А для рiзних значень потужност ЗС НР РЗС мВт: 1 - 0; 2 - 150; 3 - 350; 4 - 500.

I, мА

1,08

0,06

1,04

1,02

0,5

мВ

Рис. 1. Спотворення ВАХ дюда типу 2А604А

Е^валентний простий НРс можна розглядати як симетричний вiбра-тор з НД у навантаженш Моделювання ефектiв розсiювання НП СВ пе-редбачае дослiдження розподiлу вторинного струму по плечах вiбратора та впливу на нього ВАХ НД. У [5] запропоновано модель, що передбачае розв'язок отриманого за допомогою методу функцш Грiна iнтегрального рiвняння (1Р) Галена для щiльностi вторинного електричного струму в плечах вiбратора з вщомими у правiй частинi функщями:

,_ъ , ч \Ръ,т(=)>'ПРИ-1й = й-Ь>

| 1шП = Р2тп (-),ПРИ Ь< = <1, (2)

~1 Ь {Р3тп ( *) , пРи - Ь < 2 < b,

де I — довжина плеча симетричного вiбратора; 2Ь — вiдстань мiж пле-чима симетричного вiбратора; г — координата, що сшвпадае з вюсю вiб-

ратора; г — змшна при iнтегруваннi; /втп (2 ) — функщя розподшу скла-

дово! вторинного струму з частотою штп = тш + пО комбiнацiйного на гармошках нелiнiйного продукту вздовж вiсi плеча вiбратора (найбiльш за-гальний випадок), т, /7 = 0, ±1, ±2,...; со, О е частотами складових б1гармо-

шчного ЗС; Ктп г | — ядра штегрального р1вняння, що враховують пе-

ретворення енерги складово! (гармонiки) вторинного струму 1*тп(г) у

енерпю випромiнювання НП з частотою штп; р1тп, р2тп, р3тп — векторш потенцiали НП на сигналах комбшацшних частот при бiгармонiчному зон-дуваннi для точки спостереження р з координатами (х, у, г) у зош Фрау-нгофера.

Розв'язок 1Р (2) можна отримати за допомогою методу базисних функцш

С л/, I |\\

БШ

я(2д -1)(I - 21У

21Мт

д = 1,2,...Ытп, (3)

якi задовольняють граничнш умовi 1тп (± I ) = 0. В (3) Итп — число вико-ристаних базисних функцш, при яких вихщш розподши мають практичне значення (число Ытп обираеться експериментально), цтп = ш/штп.

Таким чином, ставиться мета на теоретичному та експериментальному рiвнях виконати оцiнку мiнiмального рiвня щiльностi потоку потужностi П0 ЗС НР, при якому стае можливим виявлення та iдентифiкацiя СВ об'екта пошуку. За критерiй достовiрноl оцшки оберемо мiнiмальнi рiвнi НП розшяного СВ, при яких ймовiрнiсть виявлення НРс перевищуе 0,5.

Основна частина

Аналггичний розв'язок системи (2) направлений на отримання в явному виглядi залежност вторинного поля вiбратора вiд його електричних розмь рiв, характеристик навантаження i параметрiв опромiнюючоi хвилi.

Еквiвалентна схема простого НРс — симетричного вiбратора з НД у

навантаженш, представлена на рис. 2: е(7) включае складову електрору-

шшно1 сили (ЕРС) дпочого ЗС НР ( К{) ) та створеш тд час нелшшного пе-ретворення у НД ЕРС ¥п, кожна з яких вщповщае певнш п-ш гармошщ; ¿п — вхщний отр антенно!' структури НРс; — активний отр НД; Ср_п — бар'ерна емтсть р-п-переходу; Ск — емтсть «корпус-дюд»; — шдуктивтсть контаклв.

Врахування спотворення ВАХ НД можна здшснити шляхом апрокси-мацii експериментальних даних полiномом третього ступеня:

1 Г 9 "

I = — и + Р2 и + Р3 и Я1

де в п — коефщенти нелiнiйностi. Потужнiсть НП СВ поля задовольняе умовi квазiгармонiчного балансу, тому струми гармотк ¡п (2) визначають-ся без урахування взаемного впливу.

Огпр антенно! структури НРс 2п та ЕРС ¥п на n-iй гармонiцi в (2) знаходяться з ана-лiзу еквiвалентноi електричноi схеми. При вмикант навантаження в розрив дпж плечи-ма в1братора повний вхщний отр НРс ¿вх не

мiстить додатковоi реактивноi складовоi, обумовленоi статичною емнiстю кшцевого розриву випромiнюючоi поверхнi. У квазш-ншному режим 1 збудження зпдно [6]: Рис. 2. Екв1валентна схема НРс

2 = К " 1 + '

=

02^

V =

въу?щ

2 Яо

де Яп — активний отр НД на п-ш гармонiцi, Я0 — активний опiр НД на частой ЗС; для друго!' та третьо!' гармонiк:

Я2 = % Я = Я (1 + 0,75РзУ12 ),

"4/(1+4А)"

--квадрат ампштуди ЕРС, що породжуе струми з

1 1 + /о//к

частотою /о оиромшюючого поля ЗС НР; /к — критична частота НД. Значения Е0 знаходиться штегруванням дотично!' складово1 падаючо!' хви-лi по г у межах довжини вiбратора.

Для розв'язку системи 1Р (2) використано метод Кшга-Мщдлтона [7]. З лiвоi та право!' частин рiвняння вщшмемо скалярну функцiю

и

п 4тг_1

1 1

1 ехр (-]кпГо)

де Оп (г, г') = —---^ и п 0 — функщя Грiна для розподiлу струмiв у

4п го

тонкому вiбраторi; кп = кп — хвильове число для п-! гармонiки;

г0 = ^|( г - г ) + а2 ; а — дiаметр перерiзу плеча симетричного вiбратора.

Для моногармошчного ЗС НР шуканий розподш струмiв у простому НРс п (г) наведемо у виглядi [7, 8]

1п (г) = ап [c0s (кпг) - c0s (кп1)] + Пп (К N) , (4)

де ап та п п — ваговi коефiцiенти, знаходження котрих передбачае поставку (4) у сформоване 1Р (2) з рiзницевим ядром Кп (г, г') = Оп (г, г') - Оп (/, г') i приведення коефщенлв до однакових три-

гонометричних функцш [соб(кпг)- соб(кп/)] та Бт(кп|г|).

Розсшвання електромагнiтних хвиль вiбратором з безшерцшним нава-нтаженням, включеним в розрив мiж плечима, еквiвалентне випромшю-ванню поля, створюваного еквiвалентним генератором сторонньо! ЕРС Уп. Тому потужшсть розсiяного поля може бути розрахована як

1 Г / ч ~|2

Ч + п (0)] , (6)

р,

П 8^НРс0

де ^НРсо — опiр простого НРс на частот ЗС НР; ^НРс — ошр простого

НРс на п-ш гармонiцi частоти ЗС [9, 10].

Шдставляючи струм ¡п (г) в (6), знайдемо потужшсть вторинного ви-промiнювання на п-нш гармонiцi Рп. Скористаемося також виразом

Рп = 4пг 2Пп, (7)

де П п — щшьнють потоку потужностi поля на п-нш гармонiцi, що вщпо-вщае вiдстанi г вiд НРс.

Таким чином, щшьшсть потоку потужностi розшяного поля на другiй та третш гармошках:

п2.

п

2 4р2

п

3 4ЯоРз

й2(1 -соз)) + л2)] П2, (8)

(1 - С08( къ1)) + Лз 8ш( к31)]2 П30, (9)

аз

де рп — коефiцiент, що враховуе вплив на нелiнiйне перетворення для п-! гармонiки щiльностi потоку потужност ЗС, визначаеться з граничних умов тд час розв'язку (4).

Зпдно отриманим залежностям (8) та (9) щшьносл потоку потужностi поля, розшяш на другiй та третiй гармошках, змшюються за квадратичним та кубiчними законами вiдповiдно при варiюваннi щшьносл потоку поту-жностi падаючо1' хвилi П0. Величини П2 та П3 визначаються коефщен-том нелiнiйностi в п ВАХ НД та дшсною частиною входного опору антен-но! структури НРс на частой ЗС НР. При фжсованому значеннi П0 щшьшсть потоку потужностi поля на п-ш гармонiцi зростае зi збiльшенням ко-ефщента нелiнiйностi за законом в2, що дозволяе ощнити у процесi зон-дування спотворення ВАХ НД нелшшного розсшвача.

Результати розрахунку залежностi задано1' шдльност потоку потужностi вторинного випромiнювання вщ щiльностi потоку потужностi падаючо1' хвилi на основi розв'язку 1Р (5) зб^аються з залежностями, обчисленими за формулами (8) i (9). Вщповщно до проведених розрахункiв

л

П0тт = 23 (дБ • Вт/м ) при г = 1м (вщстань мiж джерелом ЗС та НРс).

Ощнимо експериментальне значення рiвня мiнiмальноi щiльностi потоку потужност ЗС П0гр (граничне значення), при якому виникае розсш-

вання закладним пристроем НП СВ. Для цього проведено натурш досль дження, суть яких полягае у наступному. В екранованш радюпоглинаючим матерiалом «КВАРЦ» камерi визначаеться чутливiсть ЗП до випромшюва-ного ЗС нелiнiйним радiолокатором «МКц» з такими характеристиками [11]: робоча частота /0 = 850 МГц, номшальна потужнiсть в iмпульсi /•мп = 600Вт (в логарифмiчному масштабi /-мп = 27 дБ-Вт). Рiвень мтма-льно випромшювано1' потужностi ЗС складае Рmin = _10 дБВт.

У якостi макепв ЗП обрано 10 конструкцiй «радюбапв» _ мшропереда-вачiв, радiус ди котрих не перевищуе декiлькох сотень метрiв. Кожен мш-ропередавач мае чутливий мiкрофонний пiдсилювач на базi бiполярних транзисторiв та передавач УКХ дiапазону. Напруга живлення вiд 1,5 до 4,5

В. За габаритними розмiрами макети ЗП однаковi (вщповщш коробщ з пiд сирникiв).

Для вшх макетiв ЗП проводились дослiдження на вщсташ г = 1 м вщ НР при варiюваннi рiвня ЗС з подальшою фiксацiею НП СВ на другiй та третш гармонiках. За допомогою (7) розраховувалася щiльнiсть потоку по-тужностi поля на п-й гармонiцi. Оцiнку граничних параметрiв ЗС проводили зпдно виразiв:

<П3> = (П „>( Ь) ^,

4пг 2

де (•) — позначення усереднення по вибiрцi; ОзП — коефiцiент тдсилен-ня антенно! структури ЗП; X — довжина хвилi ЗС НР; £еф — площа дру-ковано! плати макета ЗП; п — коефщент перетворення поглинено! ЗП енергп ЗС НР у перевипромiнюваний сигнал на п-й гармошщ.

Ймовiрнiсть виявлення ЗП перевищуватиме 0,5, якщо п > 0 та мае ко-реляцiйну залежнiсть вiд П 0. Таким чином, кожному макетовi вщповща-тиме свiй дiапазон експериментально отриманих граничних значень П0поч ...П0к1н при яких мае мюце поява кореляцiйноi залежност у вщповь

дностi до виконаного повторного вимiру НП СВ, I = 1,10. Звiдки

10

2П 0почг

(П0поО = '=\ = 20 (дБ • Вт/м2), 10

2П0шнг

(П 0кх^ = = 25 (дБ • Вт/м2).

Для забезпечення адекватност експериментально отриманих результата проведемо статистичну перевiрку з довiрчою ймовiрнiстю 0,95.

При £,п = 0 середне значення розшяно! ЗП щшьност потоку потужностi пiд час зондування дорiвнюе нулю шПр = 0, тодi середне значення погли-нено! ЗП щiльностi потоку потужност ЗС становить

ШПзп = « (аПвн + аПр ) де ап — середне квадратичне вiдхилення частини По на дисипативш втрати; аПр — середне квадратичне вщхилення частини П0 на розсш-

вання НП СВ; £ = 1,2...1,3 — коефщент, що враховуе вплив невiдомих чинникiв на ймовiрнiсть генерування закладним пристроем НП СВ тд час зондування.

Статистичну ощнку граничного значення П0гр доцшьно виконувати шляхом розв'язку нерiвностi:

Погр ^ тПЗП - тПР + £ (оПвн + °Пр ) (10)

Ймовiрнiсть вiдсутностi НП у спектрi СВ при П0 мае вигляд [12]:

2 / 1 ^ +ж ПЗП /0иР --

( ( „ \\

У-£

1+^ПЗП °Пр

ф(х,у) = — | е 2 | е ^ ^ Пр ^ Шу,

- ж - ж

А В ! dA ! dB л

де х =-; у =-; dx =-; dy =-; А — значення граничних ршнш

аП аП аП аП

П0 ПР П0 ПР

щiльностей потоку потужност ЗС НР, В — значення, як характеризують величину щшьностей потоку потужностi розсiяних ЗП сигнаив. Якщо позначити у = оП / оПр , то вираз прийме вигляд:

1 +ж _х2 ху (У-£(1+т))2 ф(х,у) = — | е 2 | е 2 &х<\у.

п -ж -ж

Отже, ймовiрнiсть вiдсутностi НП у спек^ СВ при П0 залежить вiд параметрiв у i £.

Результати обчислень ймовiрностi взаемодii ЗС з НРс для рiзних ^ i £ представлено в табл. 1, довiрча ймовiрнiсть становить 0,95.

Згiдно табл. 1 на ф(х,у) суттево впливае лише £, причому найбшьш несприятливi випадки будуть при £ = 1,0. Рiвень граничноi щiльностi потоку потужностi ЗС буде дорiвнювати за (10)

П0 = тПЗП -тПР ,

оскiльки при £ =1,0 (ф(х,у0,5.

Виходячи з експериментальних дослiджень макетiв ЗП:

тПш= -31 (дБ • Вт/м2), тПр = -10 (дБ • Вт/м2 ).

Таблиця 1.

2

£ У = 1 У = 2 У = з У = 4 У = 5

1,0 0,493 0,508 0,506 0,494 0,495

1,1 8,384Е-02 9,346Е-02 0,105 0,110 0,116

1,2 2,588Е-03 3,872Е-03 5,908Е-03 7,361Е-03 9,160Е-03

1,3 1,156Е-05 2,343Е-05 4,435Е-05 1,035Е-04 1,946Е-04

Таблиця 1 (продовження)

Я У = 6 У = 7 У = 8 У = 9 У = 10

1,0 0,481 0,515 0,562 0,571 0,492

1,1 0,117 0,109 0,103 9,848Е-02 9,403Е-02

1,2 9,676Е-03 1,461Е-02 1,182Е-02 7,596Е-03 5,651Е-03

1,3 1,905Е-04 2,245Е-04 5,515Е-04 3,819Е-04 1,388Е-04

Тодi довiрча гранична щiльнiсть потоку потужност ЗС дорiвнюе:

П0 гр = 21 (дБ • Вт/м2).

Так як довiрче значення входить до штервалу експериментально отриманих значень, тодi останш можна вважати статистично значимими з довь рчою ймовiрнiстю 0,95.

Отже, генерування розшяного сигналу вiдбудеться в межах

П0 = 20...25 дБ• Вт/м2, що узгоджуеться з результатами теоретичних роз-рахункiв.

Висновки

Щшьносл потоку потужностi поля, розсiянi на другш та третiй гармошках, змiнюються за квадратичним та кубiчними законами вiдповiдно при варiюваннi щшьносл потоку потужностi падаючо! хвилi. При фшсованому значеннi П0 щiльнiсть потоку потужност поля на п-й гармошщ зростае iз

збiльшенням коефшдента нелiнiйностi за законом в п, що дозволяе оцiнити у процесi зондування спотворення ВАХ НД нелшшного розсiювача.

Проведенi експериментальнi дослщження показали, що граничний рь вень щшьносл потоку потужностi дiючого ЗС при якому з'являеться вщ НРс корисний сигнал вiдгуку знаходиться в межах П0 = 20...25 дБ • Вт/м2, що узгоджуеться з результатами теоретичних розрахунюв.

Перелж посилань

1. Зшченко М. В. 1дентиф1кащя натвпровщниюв засобами нелшшно! локацп за двома гармошками / М.В. Зшченко, Ю.Ф. Зшковський // Вюник НТУУ «КШ». Сер1я Радютехтка. Радюапаратобудування. - 2009. - № 38. - с. 102-111.

2. Сазонов Д. М. Антенны и устройства СВЧ / Д. М. Сазонов - М. : Высшая школа, 1988. - 432 с.

3. Левин Б. Р. Теоретические основы статистической радиотехники / Б. Р. Левин - М. : Совестское радио, 1975. - 391 с.

4. Зиньковский Ю. Ф. Искажение картины рассеивания в нелинейной радиолокации / Ю. Ф. Зиньковский, М. В. Зинченко // Вюник Кременчуцького нацюнального унь верситету 1мет Михаила Остроградського. - 2011. - Вип. 1 (66). - С. 38-42.

5. Зшченко М. В. Розаювання плоских хвиль симетричним в1братором з нелшш-ним навантаженням при дп нелшшного радюлокатора / М.В. Зшченко, Ю.Ф. Зшковсь-кий // Вюник НТУУ «КП1». Сер1я Радютехтка. Радюапаратобудування. - 2010. - № 40.

- с. 131-140.

6. Горбачев А. А. Влияние границы раздела двух сред на структуру электромагнитного поля, рассеянного нелинейной полуволновой рамкой / А.А. Горбачев, Т.М. Заборонкова, С.П. Тараканков // Известия вузов. Радиофизика. - 1995. - Т. 38. - № 9. -С. 961-968.

7. Кинг Р. Антенны в материальных средах / Р. Кинг, Г. Смит ; пер. с англ. под ред. В.Б. Штейншлейгера. - М. : Мир, 1984. - 824 с.

8. Беляев В. В. Исследование плотности потока энергии электромагнитного поля, рассеянного вибратором с нелинейной нагрузкой / Беляев В.В., Маюнов А.Т., Михайлов Г.Д., Разиньков С. Н. // Метрология (Приложение к журналу «Измерительная техника»). - 1999, №6. - С. 21-31.

9. Айзенберг Г. З. Коротковолновые антенны / Г.З. Айзенберга, С.П. Белоусов, Э.М. Журбенко, Г.А. Клигер, А.Г. Курашов ; под ред. Г.З. Айзенберга. - М. : Радио и связь, 1985. - 536 с.

10. Ашихмин A. B. Математическое моделирование вибраторных антенных решеток пеленгаторных программно-аппаратных комплексов с учетом электродинамического взаимодействия / A. B. Ашихмин. ; Дисс. ... канд. техн. наук. - Воронеж : ВГТГУ, 2004. - 214 с.

11. Переносной детектор нелинейных переходов «NRp,» / Руководство по эксплуатации ЮтДн 468 165 003 РЭ ; ЗАО «Группа защиты - ЮТТА».

12. Левин Б. Р. Теоретические основы статистической радиотехники / Б. Р. Левин.

- М. : Сов. радио, 1950. - 752 с.

References

1. Zinchenko, M. V., Zinkovskiy, Yu. F. (2009) Identification of a semiconductor by facility of the nonlinear location on two harmonicas. Visn. NTUU KPI, Ser. Radioteh. radi-oaparatobuduv., no. 38, pp. 102-111. (in Ukrainian)

2. Sazonov D. M. (1988) Antenny i ustroistva SVCh [Antennas and microwave devices]. Moskow, Vysshaya shkola Publ., 432 p.

3. Levin B. R. (1975) Teoreticheskie osnovy statisticheskoi radiotekhniki [Theoretical foundations of statistical radio engineering]. Moskow, Sovestskoe radio Publ., 391 p.

4. Zinkovskij J. F. and Zinchenko M. V. (2011) Distortion of a picture of dispersion in a non-linear junction detector. Transactions of KremenchukMykhailo Ostrohradskyi National University, No. 66, pp. 38-42. (in Russian)

5. Zinchenko, M. V., Zinkovskiy, Yu. F. (2010) Scattering of the flat waves by symmetrical vibrator with nonlinear load in process work of nonlinear radio locator. Visn. NTUU KPI, Ser. Radioteh. radioaparatobuduv., no. 40, pp. 131-140. (in Ukrainian).

6. Gorbachev A.A., Zaboronkova T.M. and Tarakankov S.P. (1995) The influence of the interface between two media on the structure of the electromagnetic field scattered by a nonlinear half-wave loop. Radiophysics and Quantum Electronics, Vol. 38, Issue. 9, pp. 625630.

7. King R.W.P., Smith G.S., Owens, M. and Wu, T. T. (1981) Antennas in matter: Fundamentals, Theory, and Application. Cambridge, Mass., The MIT Press, 880 p.

8. Belyaev V. V., Mayunov A.T., Mikhailov G.D. and Razin'kov S. N. (1999) Issledo-vanie plotnosti potoka energii elektromagnitnogo polya, rasseyannogo vibratorom s nelineinoi nagruzkoi. Metrologiya, no. 6. pp. 21-31.

9. Aizenberg G. Z. eds., Belousov S.P., Zhurbenko E.M., Kliger G.A. and Kurashov A.G. (1985) Korotkovolnovye antenny [Shortwave antennas]. Moskow, Radio i svyaz' Publ., 536 p.

10. Ashikhmin A. B. (2004) Matematicheskoe modelirovanie vibratornykh antennykh reshetok pelengatornykh programmno-apparatnykh kompleksov s uchetom elektrodinamich-eskogo vzaimodeistviya. Diss. kand. tekhn. nauk [Mathematical modeling of dipole antenna arrays DF software and hardware systems with the electrodynamic interaction]. Voronezh, VGTGU Publ., 214 p.

11. Perenosnoi detektor nelineinykh perekhodov «NRp> : rukovodstvo po ekspluatatsii YuTDN 468165003 RE [Portable detector nonlinear transitions «NRp> : Manual YUTDN 468,165, 003].

12. Levin B. R. (1950) Teoreticheskie osnovy statisticheskoi radiotekhniki [Theoretical bases of statistical radio engineering]. Moskow, Sovetskoe radio Publ., 752 p.

Зшченко М. В., Зшьковський Ю. Ф. Оцтка чутливостг нелтшних розс1ювач1в до зондуючого випромтювання. Робота присвячена досл1дженню впливу параметр1в зондуючого сигналу (ЗС) нелшшного радюлокатора (НР) на ф1зику процес1в у нелшш-них розс1ювачах (НРс). Запропоновано аналтичний п1дх1д на основ1 розв 'язку системи штегральних р1внянь Галена, що дозволяе врахувати вплив характеристик НРс на па-раметри розствання нелшшних продукт1в сигналу в1дгуку тд час зондування. Викона-но оцшку мШмального ргвня щ1льност1 потоку потужност1 ЗС НР, при якому стае можливим виявлення об'екту пошуку. Приведет результати натурних досл1джень, що узгоджуються зрозрахованими значеннями.

Ключов1 слова: нелшшна радголокацгя, нелгнгйний розсгювач, 1нтегральн1 ргвняння Галена, нелшшнг продукти сигналу в1дгуку.

Зинченко М. В., Зиньковский Ю. Ф. Оценка чувствительности нелинейныхрассе-ивателей к зондирующему излучению. Работа посвящена исследованию влияния параметров зондирующего сигнала (ЗС) нелинейного радиолокатора (НР) на физику процессов в нелинейных рассеивателях (НРс). Предложено аналитический подход на основе решения системы интегральных уравнений Галена, позволяющий учесть влияние характеристик НРс на параметры рассеяния нелинейных продуктов сигнала отклика во время зондирования. Выполнено оценку минимального уровня плотности потока мощности ЗС НР, при котором становится возможным обнаружение объекта поиска. Приведены результаты натурных исследований, что согласуются с рассчитанными значениями.

Ключевые слова: нелинейная радиолокация, нелинейный рассеиватель, интегральные уравнения Галена, нелинейные продукты сигнала отклика.

Zinchenko M., Zinkovskiy Y. Evaluation of nonlinear scatterers sensitivity to probe radiation

Introduction. The nonlinear radar (NR) usage efficiency links with parameters influence of probe signal (PS) on the processes physics in nonlinear scatterers (NS). It is known that the variation of the PS power level of NS affects the distortion level of characteristics of NS semiconductor structures.

The main part. Analytical modeling of scattering processes the response signal by NS on harmonics assumes usage the experimental semiconductor devises CVC for different power levels of PS. Using this data the approximation of semiconductor devices CVC by polynomial is done with subsequent finding the appropriate coefficients of nonlinearity p . As a criterion

of assessing the minimum of density ofpower flux level П0 continuous PS of NS the minimum levels of nonlinear products of scattered signal are advisable to be chosen, for which the probability of detection and identification of NS exceed the value of 0.5. Analytical studies

have shown that the density ofpower flux of the field, which scattered on the second and third harmonics, changes by a quadratic and cubic laws by varying the density ofpower flux of the incident wave. At fixed values n0 offield density of power flux on n- th harmonic increases

with the coefficient of nonlinearity by the law p2.

Conclusion. According to the analytical calculations, n0 = 23 (dB • W /m2) at r = 1 m (distance between the source of PS and the NS). Experimental studies have shown that the generation of the desired response signal will take place within n0 = 20...25 dB • W / m2 which consistent with the results of the theoretical calculations.

Keywords: nonlinear radar, nonlinear scatterer, integral equations of Galen, nonlinear products of response signal.