سطح مقطع راداری در باند تراهرتز

در این پژوهش برای اولین بار از روش های محاسبه ی عددی سطح مقطع راداری (rcs ) در حوزه ی تراهرتز استفاده شده است. مزیت روش های معرفی شده در این پژوهش برای محاسبه ی rcs در حوزه ی تراهرتز این است که می توان اجسام بسیار بزرگ را با مقیاس بندی خیلی کوچک تر کرده و rcs آن ها در فرکانس رادارهای معمولی در رنج ghz 10-1 را بدست آورد. این مقیاس بندی، طراحی، تست و ساخت اجسام با مشخصات خاص راداری را، مانند رادار گریزی، امکان پذیر می کند؛ علاوه بر آن دقت محاسبه ی rcs برای یک هدف در فرکانس تراهرتز نسبت به فرکانس های معمول راداری بسیار بالاتر است. در این پایان نامه، روش های محاسبه ی rcs با استفاده از حل معادلات الکترومغناطیس با روش های عددی مقایسه می شود. ابتدا با استفاده از معادلات تحلیلی، rcs کره ی هادی ایده آل محاسبه و نتایج آن با نتایج بدست آمده از روش fem برای همان کره در فرکانس 1thz مقایسه شد که تاییدی بر امکان استفاده از fem در حوزه ی تراهرتز می باشد. از آنجا که محدوده ی فرکانس کاری هر روش، محدودیت و جزییات ابعاد جسم در هر روش با دیگر روش ها متفاوت است، چند جسم ساده و پیچیده شامل مکعب، کشتی ساده، تانک و هواپیمای جنگنده شبیه سازی شد. برای مکعب هادی ایده آل ابتدا با روش fem در فرکانس 1thz محاسبات را انجام داده و پس از آن نتایج با روش های mom ، po و sbr مقایسه گردید. در ادامه rcs یک کشتی خیلی ساده با مقیاس یک هزارم توسط روش های po، sbr، mlfmm (بهینه شده ی روش mom برای اجسام پیچیده) محاسبه شده است. سپس یک تانک مورد برسی قرار گرفت، که به دلیل جزییات زیاد استفاده از mlfmm ممکن نبوده و تنها از روش های po و sbr استفاده شده است. در ادامه، جنگنده ی f117 به دلیل رادار گریزی آن مورد بررسی قرار گرفت و نتایج روش های po، sbr، mlfmm مقایسه شد. این شبیه سازی ها نشان می دهد که روش po برای محاسبات rcs اجسام پیچیده پاسخ بهتری ارایه می کند. از آنجاییکه اندازه گیری rcs یک جنگنده ی f16 در حوز ه ی تراهرتز قبلاً انجام شده است لذا روش ارایه شده در این تحقیق به منظور محاسبه ی rcs پیاده سازی گردید و مقایسه ی نتایج شبیه سازی با اندازه گیری نشان داد که روش po در حوزه تراهرتز روش محاسباتی مناسبی برای محاسبه ی rcs در حوزه ی تراهرتز می باشد.