面向ATR的平面隙缝阵列天线电磁散射特性研究

该文针对主动雷达导引头对防空导弹武器系统制导雷达的检测与识别需求,通过对制导雷达平面隙缝阵列天线电磁散射机理的分析,建立了天线的电磁散射模型,研究了天线RCS的计算方法,结合仿真计算结果,给出了天线尺寸、隙缝数目及入射波频率等因素对天线RCS的影响规律。仿真结果表明,雷达天线RCS较大且具有明显的周期性,其幅度特征和周期特征可以作为识别的重要依据,为主动雷达导引头对地面雷达站的检测与识别奠定了基础。     

一种大型阵列天线散射特性快速计算方法

:针对大型阵列天线的散射特征,提出了一种基于区域分解方法计算大型相控阵天线散射特性的快速计算方法,将相控阵天线的散射计算问题分解为求解反射板和辐射天线阵列两个子区域的问题,使以前不能在PC机上计算大型阵列天线的散射问题得以解决,并且计算速度快。该方法已经在工程中得到应用,通过与实测数据进行对比,计算精度可以达到±1 dB 以内。该方法在保证计算精度的同时可以大大降低计算复杂度,极大地提高了计算效率,为大型相控阵天线RCS预估提供了一种高效、可靠的解决方法。     

阵列天线RCS分析及减缩

阵列天线的散射场由结构项散射场和模式项散射场2部分组成,在低RCS阵面设计过程中,两者互为主导,相互制约,必须同时有效克服。文中给出了一些天线结构散射场和模式散射场的减缩方法,仿真结果表明它们能够有效降低天线阵面的雷达散射截面,达到天线隐身的目的,具有较好的工程实用性。     

一种低剖面阵列天线散射特性研究

宽频带宽角域隐身是下一代隐身飞行器平台的关键特征之一,发展超宽带低剖面高隐身传感器已成为下一代隐身飞行器平台的必然趋势。文章瞄准天线阵列超宽带、轻薄化、高隐身的需求特点,设计了一款低剖面的宽带宽角相控阵隐身阵列天线。采用强互耦超宽带相控阵列技术,使阵列天线具备超宽带轻薄化低剖面特征,并通过宽带宽角阻抗匹配、阵列误差控制等手段缩减阵列天线雷达散射截面。仿真及测试结果表明,该低剖面天线阵列具有优良的宽带宽角辐射特性和低散射特性,基本满足下一代隐身飞行器平台对轻薄化低RCS阵列天线的需求,具有一定的工程应用价值。     

短波宽带平面阵列天线系统的研究

从工程设计角度出发 ,根据天线效率和宽带阻抗匹配网络要求 ,在比较笼形和锥形两种天线的电气和结构性能之后 ,确定锥形天线为单元天线。由锥形天线组成 4元端射阵 ,然后再由端射阵组成 32元边射阵 ,形成 1 2 8元平面阵。文中分析了32元阵列天线工作原理 ,并给出计算结果。最后设计出一套实用的阵列天线系统。     

平行导线任意阵列电磁散射互易性研究

推导了平行导线任意阵列电磁散射的高阶解公式,给出了互易定理一对互易角度的示意性几何解释.利用矩量法给出了对应边值问题的形式化解,其显著特征是对所有与入射角或散射角有关的公式都给出显式的角度类型标示以适于散射问题研究中互易性的准确表达.数值仿真结果表明:充分利用散射问题的互易性原理是评价和检验用于分析阵列结构复杂媒质电磁散射问题的各种算法的正确性或精度的新的重要途径和手段.     

天线模式项散射分析与天线RCS减缩

天线的散射场是由结构散射场和模式散射场两项组成。理论分析和实验结果表明，后者对天线的雷达散射截面（ＲＣＳ）的贡献比前者要大得多，有效地克服模式散射场将会明显地降低天线的ＲＣＳ。本文提出了一种以克服面天线模式用射场达到降低天线雷达截面的模式项消去法减缩天线ＲＣＳ技术，并在几种天线模型上进行了实验。实验结果证明，这种技术减缩天线ＲＣＳ的效果，不管在天线工作频带内还是频带外均可达到１０￣１５ｄＢ。模式项     

一种贴片阵列天线散射减缩的新技术

引入贴片天线单元渐变开槽的方式来设计低散射阵列天线.通过对不同的单元开不同尺寸的槽,在等幅度馈电的情况下实现远区辐射场的低副瓣特性.对开槽贴片单元进行散射减缩预估,然后将该方法应用于1×9渐变开槽贴片阵列的设计中,与传统阵列天线的单元形式完全一样,采用不等幅馈电实现泰勒远区辐射场相比,该方法不仅实现了远区辐射场的低副瓣,而且实现了天线模式项散射场的低副瓣,同时又兼顾了结构模式项散射场的散射减缩,从而有效地实现了阵列天线的低散射特性.测量结果与原始阵列进行比较,证明了该方法的有效性.     

天线模式项散射分析与天线RCS减缩

天线的散射场是由结构散射场和模式散射场两项组成。理论分析和实验结果表明,后者对天线的雷达散射截面(RCS)的贡献比前者要大得多,有效地克服模式散射场将会明显地降低天线的RCS。本文提出了一种以克服面天线模式散射场达到降低天线雷达截面的模式项消去法减缩天线RCS技术,并在几种天线模型上进行了实验。实验结果证明,这种技术减缩天线RCS的效果,不管在天线工作频带内还是频带外均可达到10～15dB。模式项消去法减缩技术是一种降低面天线RCS的新途径,比其它减缩技术频带更宽,具有较好的工程适用性。     

相控阵天线模式项散射特性研究

相控阵天线是隐身武器平台的重要散射源。该文通过相控阵天线散射模型对其模式项宽带散射特性进行仿真计算,并采用旋转目标散射中心成像方法对天线RCS仿真数据进行微波成像,研究了相控阵天线模式项散射的基本规律,并得到其散射中心分布图。仿真结果表明,相控阵天线斜置和天线端口阻抗匹配可大大减小威胁区域内模式项散射。研究结果对相控阵天线模式项RCS缩减工作具有良好的指导意义。     

平板裂缝天线的结构设计

平板裂缝天线可满足雷达系统对天线增益高、副瓣低、体积小、重量轻的要求,所以它的设计和制造已受到普遍关注。针对雷达系统对平板裂缝天线的要求,从平板裂缝天线的结构组成、结构设计、载荷的确定和力学分析等几个方面介绍了平板裂缝天线的结构设计特点,并提出了平板裂缝天线结构设计今后的发展方向,对类似的天线结构设计有一定的借鉴作用。     

准八木型相控阵天线模式项散射特性研究

采用工程预估方法对大规模相控阵天线模式项散射特性进行分析,考虑了均匀矩形阵列相控阵天线在不同波束扫描角度下的散射特性.实测相控阵为40×50准八木型均匀矩形阵列天线,工作在X波段,中心频率为10 GHz,峰值增益为37.421 33 dBi,运用HFSS阵列综合预估技术给出了数学近似公式和近似综合2种近似方法计算天线模式项雷达散射截面.仿真结果表明相对于传统预估技术,近似方法计算精度虽有所下降,但效率很高,大大提高了对天线阵列散射预估的速度.     

平板裂缝天线子阵形变后的方向图分析

子阵方向图对平板裂缝天线的工作性能有着重要的影响。本文给出了常用的子阵设计方法,并针对可能出现的形变,提出了从单元位移和幅相的变化来分析子阵形变后的方向图的方法,分析结果表明:位移主要对主瓣宽度的影响较大,而幅相的变化主要对副瓣的影响较大。文中讨论、分析了子阵在不同形变情况下的方向图主瓣宽度、副瓣电平等性能,并给出了相应的理论结果和仿真结果。     

波导平板裂缝天线阵的设计

利用商业软件HFSS的S参数仿真结果,采用等效网络法对矩形波导宽边纵缝进行互耦环境下的导纳计算;并利用天线远场幅度、相位方向图仿真结果,采用口径场反演方法,对阵中辐射缝参数进行修正。通过设计实例,验证了该方法非常适合于平板裂缝天线阵的设计,有效地提高了设计效率。     

一种直线阵列天线辐射散射特性折中设计方法

给出直线阵列天线的辐射散射特性阵元间距折中设计方法。运用该方法对8单元贴片阵列进行仿真验证,结果表明设计的贴片阵列可以在满足辐射性能的基础上,带内和带外单站RCS的强散射点得到了有效抑制,使其在绝大多数入射角处于低散射状态,从而证明了该方法可以快速、有效地指导兼顾辐射性能的低散射阵列设计。     

频率选择表面对阵列天线的影响分析

设计了一款频率选择表面和微带贴片天线阵,分析了阵列天线的雷达横截面积(RCS)随入射电场波角度以及频率的变化,并对比加了频率选择表面前后天线RCS的变化,讨论了频率选择表面对阵列天线RCS的影响。从计算结果可以看出,频率选择表面作为天线罩以降低电子设备RCS值是可行的。     

波导缝隙阵天线的电磁散射特性分析与校验

本文提出利用矩量法和等效边缘电磁流方法混合研究波导馈电的缝隙阵天线的频率响应和散射问题 ,得到数值结果 .分析了基函数的确定法则和波导缝隙阵天线的频率特性的决定因素 ,确定了计算波导缝隙阵天线散射特性时波导的作用是不可忽略的 .通过实验校验 ,分析了理论计算的误差来源 ,充分证实了本文方法的有效性和准确性