EM simulations of large platforms with antennas: RCS, antenna placement, and radiation hazard

Abstract

Çalışmanın ana amacı, büyük platformların (antenlerle ve antenler olmadan) elektromanyetik özelliklerinin incelenmesidir. Radar kesit alanı (RKA), anten örüntüleri,karşılıklı kuplaj ve radyasyon riski ilgilenilen konu başlıklarıdır. Bu calışmada Radar Kesit Alanı konsepti çeşitli kanonik geometriler ve iki gemi analiz edilerek calışılmıştır. Bu öncül calışmanın ardından, büyük bir platform örneği olarak bir tankn RKA simülasyonlar, FEKO'nun (EM Software & Systems-S.A. Ltd. (EMSS-SA) şirketinin ticari yazılımıdır.) Fiziksel Optik (PO) Yöntemi implementasyonu kullanlarak, Ka bandına kadarki radar frekans bantlarnda yapılmıştır. Buna ek olarak büyük platformlarda RKA düşürmek için bazı yaklaşımlar incelenmiş ve tanka uygulanmıştr. RKA analizi sonrasında, bir lineer anten EMSS-SA FEKO, ANSYS Inc. HFSS ve Computer Simulation Technology AG. MICROWAVE STUDIO yazılımları kullanılarak modellenmiştir. Anten modeli Moment Metodu (MoM), Çok Katmanlı Hızlı Çok Kutup Yöntemi (MLFMM) ve Sonlu İntegrasyon Tekniği (FIT) kullanılarak anten parametreleri için analiz edilmiştir. İncelenen antenin iki adeti icin bir büyük platform üstüne yerleşim senaryosu önerilmiştir. Son olarak, üzerinde antenler olan bir büyük platform , Elektromanyetik Radyasyonun Personele Etkisi (HERP) için incelenmistir.

The main purpose of this work is to study and investigate the electromagnetic properties of large platforms with and without antennas. Radar cross section (RCS), antenna patterns, mutual coupling and radiation hazard are the topics of interest. In this work, the concept of Radar Cross Section is studied by analyzing several canonical geometries and two vessels. Followed by this initial study, RCS simulations of a tank as a large platform, for a frequency range involving radar frequency bands up to Ka band have been performed by using the implementation of the Physical Optics (PO) Method by FEKO (A commercial software by EM Software & Systems-S.A. Ltd. (EMSS-SA).). Moreover, some approaches to reduce RCS of large platforms have been investigated and applied to the tank. After RCS analysis, a linear antenna has been modeled with simulation software EMSS-SA FEKO, ANSYS Inc. HFSS, and Computer Simulation Technology AG. MICROWAVE STUDIO. The antenna model has been analyzed with Method of Moments (MoM), Multilevel Fast Multipole Method (MLFMM), and Finite Integration Technique (FIT) for antenna parameters. A placement scenario on a large platform for a pair of the antenna of interest has been offered. Lastly, a large platform with antennas has been investigated for Hazards of Electromagnetic Radiation to Personnel (HERP).