Characterization and measurements of wire antennas in mock missile bulkheads

Abstract

Tel Antenler füzelerin içinde, haberleşme amacıyla ve yakınlık algılayıcı tetikleme mekanizması olarak sıklıkla kullanılmaktadır. Tel anten şeklindeki kısa problarla da füze bölmesinin içindeki sinyal kuplajının seviyesi algılanabilir. Füze bölmesi içindeki tel antenlerin davranışları, boş uzaydaki tel antenler ile karşılaştırıldığında tamamen farklıdır. Bu antenlerin nitelendirilmesi füze savunma sistemlerinde yüksek önem ihtiva eder. Daha önceki çalışmalardan da bilindiği üzere füzenin içerisindeki çok zayıf elektromanyetik sinyal değerinin bulunması çok zordur ve genellikle elektromanyetik alan çözücü programlar bu sinyal seviyesini, çıkartma hatasından dolayı karakterize etmekte zorlanmaktadır. Bu çalışma en başta füze bölmelerinin içindeki tel antenlerin, füze başlığı ve yan duvarlarda açıklık olması durumundaki giriş empedansının ve ışıma karakteristiklerinin çıkarılmasını hedefler. Aynı zamanda antenin eksen dışındaki durumları için de yapılmıştır. Füze-Anten yapısının üç boyutlu elektromanyetik benzetimleri yapılmış ve giriş empedansları ölçümlerle birlikte doğrulanmıştır.

Wire antennas are commonly used inside missiles for communication and sensing purposes. The amount of signal coupling into the missile bulkhead can be detected by short probes in the form of wire antennas. The behavior of wire antenna inside missile bulkhead differs completely compared to free-space counterparts. The characterization of such antennas is crucial in missile operation. It was shown in earlier works that the detection of very weak electromagnetic signal inside missile bulkhead was very difficult, and often, electromagnetic field solvers were unable to characterize the signal levels primarily due to subtractive cancellation in field computations. The goal of this study is to measure wire antenna performance within the bulkhead and compare the results with a well-known electromagnetic field solver. Various bulkhead geometries are manufactured and extensive measurements are carried out. The extent of corroboration between numerical and experimental results are shown in terms of input admittances.