单脉冲天线的副面散射特性

本文研究修正卡氏单脉冲天线的副面散射特性。首先给出计算和、差散射场的表示式,其次给出天线直径为60左右的副面散射特性的计算结果及实测结果。本文的主要目的是通过副面散射特性的分析,说明通常单脉冲卡氏天线采用镜面修正技术可提高天线和效率和次级差波瓣斜率。同时给出天线实测结果。     

基于球面波理论的偏焦轴天线分析

依球面波展开法等绕射理论,对偏焦轴天线的副面散射场、次级方向图和效率作了分析。理论计算和实验结果的良好吻合,表明文中给出的计算公式对于工程应用是有效的。     

基于天线方向图与近场SBR的海面舰船复合散射研究

针对弹目交互场景中近场电磁散射仿真问题,提出了一种基于近场弹跳射线(shooting and bouncing ray,SBR)法并考虑天线方向图影响的海面舰船复合散射计算模型.根据天线方向图和海面舰船一体化几何模型,给出满足物理光学远场计算条件的面元所接收到的电场强度,通过SBR法得出所有面元的散射场,最后由矢量叠加...     

副面修正卡塞格伦天线设计中的几个问题

本文根据几何光学理论,介绍了副面修正双反射面天线组合馈源相位中心的计算方法.并利用并矢反射系数,导出了包括差波束在内的副面散射场及天线口径分布,因而解决了副面修正天线性能参数的计算问题.     

高效双反射面天线的一种新设计

双反射面高效天线除了要求使用标量馈源外,还要求对反射面进行赋形,目前广泛使用几何光学(G.O)赋形。Wood指出了用绕射理论进行赋形,可得到比G.O赋形更高的效率。对于中小天线(D～200λ)只对副面赋形,效率也有一定提高,但这些方法都是从减小口面场分布不均匀的角度来提高效率。本文提出进一步提高效率的方法,即减小赋形天线的绕射损失;介绍了只对副面赋形的情况。所用原理亦可用于主、副面赋形,但计算与制造都要复杂得多。文中比较了(1)标准双反射面卡氏天线;(2)只延伸副面的标准卡氏天线;(3)延伸副面最佳绕射赋形双反射面天线的理论计算效率和馈源-副面组合的散射方向图,并对后者作了带宽计算。     

用几何光学法计算特殊形状的双镜天线

导出了几何光学法计算双镜天线方向图的求解方程，利用几何光学法并经过特殊处理，计算了椭圆波束变焦距环焦天线和多波束抛物环面天线的方向图。实测结果和理论计算基本一致，从而验证了该方法的正确性。     

卡塞格伦天线副反射面运动扫描研究

星载大口径反射面天线运动扫描中会产生较大干扰力矩,对卫星平台姿态稳定造成较大影响。研究了天线副反射面运动扫描技术,在卡塞格伦天线系统中固定主反射面和馈源系统,通过运动副反射面实现波束扫描。卡塞格伦天线副反射面扫描运动中,每个特定扫描角度存在方向图性能恶化程度最低的最佳副面位置,运用射线优化法对各扫描 角度对应的最佳副面位置进行求解。文中给出了设计流程,通过软件进行仿真设计,加工了天线测试系统并进行方向图测试,验证了设计方法的正确性。     

仅修正付面的小口徑卡塞格倫天线

电尺寸小(70λ以下)的卡塞格伦天线,只要对副面进行修正,主面保持为拋物面,天线的效率便可提高到70％左右。困难在于要实验确定整形副面的等效相位中心。本文导出一组公式,可用以计算确定整形副面的等效相位中心,无需进行困难的副面散射场测量。     

椭圆波束变焦距溅散板天线

导出了变焦距溅散板天线重要几何参数的求解方程,分析了这种天线形成椭圆波束的机理,给出了由初级馈源,介质体和溅散板所构成的综合馈源系统实测散射方向图以及根据这些散射方向图所计算的天线口面的功率等值线图。     

带罩天线散射计算的子平面波技术

提出了一种快速有效的带罩天线的RCS计算方法,分析了带罩天线的宽带散射特性.该法基于面电磁流与空域子平面波等效的思想、结合散射场计算的Gordon公式,改进了带罩天线的物理光学法,并详细推导了有关的计算公式,有效解决了工程中大型带罩天线散射场的高效计算问题.通过数值仿真对算法的计算稳定性和效率做了分析,同改进之前相比,该法在保证相同计算精度的条件下,计算效率可以提高2～3个数量级.     

非对称副镜卡塞格伦天线辐射场的计算

深空探测天线的多频段特性要求天线能够实现馈源间的快速切换。针对以旋转非对称副镜方式切换频段的大型卡塞格伦天线不再满足原有的口面场分布,利用口面场分布函数积分求解天线远场辐射方法失效的情况,提出了一种计算该型天线的有效方法。给出了一种适合于数值计算的镜面网格划分方法,并利用线性相位近似的物理光学法计算了副镜散射场及天线远区辐射场。计算结果与软件仿真结果的对比表明这种方法是准确实用的。     

偏轴卡塞格伦天线的二次赋形

针对采用旋转副镜方式切换频段的大型卡塞格伦天线,提出根据等光程条件和主反射镜的射线描迹对副反射镜进行二次赋形,以修正偏轴对光程造成的影响。通过物理光学法计算了二次赋形后的卡塞格伦天线及正馈和偏焦的对称型卡式天线远场方向图,并比较了馈源相心在不同横偏距离时二次赋形后的天线方向图。结果表明:副反射镜的二次赋形有效地修正了偏轴对天线辐射方向图的影响。     

单脉冲寻向天线和目标的一体化仿真及测角误差分析

本文通过矩量法及其高效数值方法（MLFMA）对近距离目标--单脉冲收发天线的电磁互作用进行一体化数值仿真,定量研究了单脉冲天线的近场角度测量特性.在该近场模型中,目标散射近场的幅、相分布和同轴探针激励的喇叭单脉冲天线的辐射场（对应远场和波束）、接收端响应（对应远场差波束）均采用全波数值模拟获得.首先,计算单脉冲天线的辐射场并将其作为对目标照射的激励条件;接着,计算目标散射近场的空间分布;并计算出单脉冲天线所接收到的目标散射场;最后,使用幅值法和相位法计算出单脉冲天线近场测角角度,并在此基础上对近距离测角误差进行研究.在导弹目标算例中,将天线--目标一体化建模和天线口径面上散射近场的幅、相分布计算结果用于近距离条件下单脉冲天线测角误差的研究,并通过频率、距离的变化对测角精度做了对比分析;发现目标近场散射幅、相分布的非均匀性,是导致单脉冲天线近距离角度测量产生较显著的测角误差的主要原因;而频率较低时,测角误差较小.文中给出了物理解释,并提出近距离测向时借助于较低频信号的校正以降低测角误差的建议.     

返回散射电离图仿真平台

基于数字射线追踪技术,以球形对称准抛物电子浓度模型作为背景的电离层模型,建立了返回散射电离图仿真平台,并利用该平台对电离层存在梯度、Es、扰动等典型电离层状态的返回散射电离图进行了仿真,最后讨论了天线方向图对返回散射电离图的影响.     

一种有效的天线三维辐射方向图计算方法

提出了一种根据已知的天线E面和H面方向图计算天线的三维辐射方向图的近似算法.以全向和定向天线为例,仿真比较了此算法和两种已有算法计算得到的天线三维辐射方向图与理论结果之间的误差.结果表明,该算法误差较小,可以有效地计算天线的三维辐射方向图.根据生成的三维辐射方向图,计算了天线的方向性系数,所得结果与理论值吻合良好.     

低频UWBSAR天线方向图频域校正

UHF/VHF低频超宽带合成孔径雷达(ultra wide band synthetic aperture radar)具有较大的波束宽度,天线方向图的角度和频率特性对系统性能的影响不能忽略。本文从低频UWBSAR系统模型出发,利用低频电磁散射建模得到定标体的散射特性,采用数字聚焦方法抑制杂波,利用定标体的SAR图像的二维频率域数据,实现天线方向图的校正。计算机仿真试验验证了该方法的有效性。     

采用最大熵谱分析法计算天线方向图

本文将超分辩率的最大熵谱分析法与天线阵列数据处理直接联系起来,叙述最大熵法计算天线方向图的基本原理,并给出模拟实验结果。从得到的天线方向图来看,最大熵法比常规波束求和法好。最大熵天线方向图具有主辩窄、副辩低、分辩率高等优点,它能分辩出角间距小于天线波束宽度〈λ/D〉的两个目标,而普通波束求和法是分辫不出来的。但是最大熵方向图受噪声影响较大,本文采用平均预测误差滤波系数的方法,以稳定最大熵方向图.     

平面隙缝阵列天线的宽带电磁散射特性分析

 针对主动雷达导引头对防空导弹武器系统制导雷达站检测与识别的需求,研究了平面隙缝阵列天线的宽带电磁散射特性.将天线的电磁散射机理与目标高频散射中心理论相结合,建立了天线的电磁散射模型,分别采用矩量法和物理光学法计算天线的模式项散射场和结构项散射场,并从理论上证明了天线散射中心的客观存在,分析了隙缝阵列天线的散射中心分布特征.最后对不同视角下天线的高分辨距离像进行了仿真,为进一步理解天线的电磁散射机理、分析其宽带电磁散射特性、以及采用高分辨率成像技术对雷达站进行检测与识别奠定了基础.     

机载相控阵天线绕射场分析

采用一致性几何绕射理论分析了某型航空飞行器机体对其上安装的阵列天线辐射方向图的影响.给出了机体散射场分析数学模型建立的原则和天线装机后总场计算方法,详细推导了阴影区曲面绕射场的计算公式,分析了载机对天线辐射方向图的影响.以相控阵天线为例,计算在机体上不同安装位置,天线不同扫描角情况下的天线辐射方向图,为大型阵列天线在载机上的优化布局提供参考.     

基于反射阵技术的平面型副反射面设计方法

提出一种基于反射阵技术的平面型副反射面设计方法。根据双反射面天线的焦点变换关系,得到了平面型副反射面的相位补偿规律。采用开口环形单元设计了一种平面型副反射面,将初级馈源±20°的入射波束转化为照射角为±35°的散射波束。仿真对比了散射波束照射天线主面的口径效率。采用所设计的平面型副反射面,天线口径效率达到61.14%,与金属副面64.02%的口径效率相差无几。平面型副反射面采用印制板工艺制作,具有精度高和成本低的技术优势。