Часові діаграми напрямленості випромінювачів імпульсних полів для системи позиціонування

Abstract

Проведено моделювання надширокосмугового комбінованого вібраторнощілинного випромінювача типу Клевіна з метою отримання часових залежностей електричної компоненти електромагнітного поля в дальній зоні. Визначено межу дальньої зони для використовуваного імпульсного сигналу, яка становить приблизно 30 см. Розроблено програмні засоби для автоматичного формування сітки проб та збору результатів моделювання в електродинамічному симуляторі CST Microwave Studio методом FDTD. Отримані часові залежності були структуровані, інтерпольовані та представлені у вигляді тривимірних графіків, що відображають просторову еволюцію імпульсного сигналу. Продемонстровано можливість використання випромінювача типу Клевіна для задач позиціонування на основі надширокосмугових сигналів завдяки характерним змінюванням форми часових залежностей у різних точках простору.

A simulation of a combined vibrator–slot ultra-wideband emitter of the Klevin type was performed in order to obtain the time-domain waveforms of the electric field component in the far-field region. The far-field boundary for the applied excitation pulse was determined to be approximately 30 cm. Software tools were developed to automate the placement of field probes and data extraction within the CST Microwave Studio electromagnetic simulator using the FDTD method. The obtained time-domain signals were structured, interpolated, and visualized as three-dimensional plots representing the spatial evolution of the emitted pulse. The results demonstrate the feasibility of using the Klevin-type ultra-wideband radiator for positioning tasks, as the time-domain signatures exhibit distinguishable variations depending on the observation point in space.