一种新型低成本移相技术的研究

运用基于有限元法的商业软件HFSS对Radant透镜的基本单元进行了建模和仿真计算,获得了影响基本相移单元插入相移的主要结构参数.在此基础上,设计了两种满足工程研制需要的新型基本相移单元.仿真表明,这两种新型单元在以10 GHz为中心频点的8%的工作带宽内,相位不平衡度小于6°,并具有良好的传输特性.最后,通过组合这两种新型单元,设计了一种相移位数为5位的结构新颖的Radant透镜式移相器,其电扫描精度比传统的4位数字式Radant透镜式移相器要高.     

宽频比双频耦合线Wilkinson功分器的设计方法

为了实现Wilkinson功分器的宽频比双频工作特性,并简化功分器的总体结构,提出了采用耦合线和隔离枝节相结合的设计方法.和隔离电阻直接与端口连接的功分器形式相比,由隔离枝节构成的功分器结构减小了传输线间的寄生影响.设计并加工了工作在1.0 GHz和2.5 GHz频段的双频Wilkinson功分器,实验与仿真结果吻合,设计的功分器性能良好.     

二维导体目标瞬态散射分析的混合快速算法

将时域积分方程法(TDIE)和时域物理光学法(TDPO)相结合,分析横电(TE)波入射情形下二维导体复合目标的瞬态散射特性.推导出了基于电场积分方程的显式时间步进方程.该方法将电大尺寸且表面结构平滑的目标用TDPO法求解,将电小尺寸且表面结构精细的目标用TDIE法求解.为考虑目标之间的耦合,对TDIE与TDPO进行混合迭代.数值算例中,计算了目标表面的电流响应.计算结果表明,与纯TDIE法相比,在精度相近的情况下,该混合法计算效率大大提高.     

基于CRE和MPI的腔体RCS快速并行计算

根据波前Q矩阵的定义点总位于波束轴上极值点的特点,提出了三维复射线近轴近似相位校正因子计算公式.该公式不用考虑主方向和主曲率的计算和坐标旋转,直接计算相位校正因子,从而简化了复射线展开法(CRE)的近轴近似计算.在此基础上提出了按RCS计算角度间隔分配计算任务的大粒度计算并行计算方法.计算结果显示电大尺寸开口腔体的RCS计算速度相对于传统的射线弹跳法提高了两个量级.     

采用二级离散复镜像法分析同轴馈电微带天线的输入阻抗

采用基于二级离散复镜像法的矩量法，分析了同轴馈电的任意形状微带天线的输入阻抗．该方法采用二级离散复镜像方法求解空间域的格林函数，与直接数值积分方法相比，提高了计算格林函数的速度．采用简化的附加模基函数模拟贴片与探针相连处的电漉分布，降低了计算的复杂度．计算了两个不同形状的微带贴片天线的输入阻抗，所得的计算结果与实验结果吻合良好．     

一种新型的低雷达散射截面微带天线*

提出了一种减缩微带天线雷达散射截面(radar cross section,RCS)的新方法,该方法基于对微带天线表面感应电流的分析,给出可用于降低微带天线RCS的边缘结构。在参考天线的基础上,利用该方法设计了一款新型的低RCS微带天线。该设计天线与参考天线相比,具有同样的辐射性能。使用该方法后,参考天线在与水平面成小角度的平面波照射(掠入射)下,在4~12GHz的宽频带范围内,在φ=-45°~45°角域内的RCS平均值减缩了8.1d B。试验结果证明了该方法的有效性。     

双频双极化微带共形天线

设计了一款工作在不同频率的双极化微带共形天线。首先,天线单元采用矩形微带贴片,并且通过改变贴片尺寸实现两种谐振频率;其次,改变两种单元的馈电方向,以此实现不同极化辐射;最后根据天线单元排布形式,设计了基于T 型功分器的馈电网络。根据最终的仿真结果,加工了天线实验样机。在工作带宽内,天线1、2 不圆度为分别为3. 56dB 和3. 98dB,增益分别为1.1dBi 和0.85dBi。通过比对,实测结果与仿真结果一致性较好,达到了预期目标。     

一种新型Radant透镜式移相器的研究

介绍了Radant透镜相控技术在降低相控阵雷达制造成本中的重要作用,分析了Radant透镜式移相器的基本结构及其移相原理,在此基础上设计了一种相移位数为5位的结构新颖的移相器Radantlens,并应用微波等效网络方法分析了基本相移单元的工作机制,获得了影响插入相移的主要参数。然后,运用基于有限元法的商业软件HFSS进行仿真计算,证明了这种新型移相器结构能够产生所需要的插入相移,并具有良好的传输特性。最后,设计了两种满足工程研制需要的新型基本相移单元。     

多约束直线阵列天线辐射散射特性优化

对于有口径、阵元数和最小阵元间距约束的直线阵列天线,运用改进的遗传算法通过调整单元的位置来同时优化其辐射和散射特性.并用矩量法验证了论文算例经优化后,完全计入互耦的辐射方向图峰值副瓣电平在-18.5 dB以下,且在绝大部分角域处于低散射状态,表明论文方法能指导兼顾辐射和散射特性的多约束阵列天线设计.     

基于准分形频率选择表面的天线RCS减缩

提出一种新型的基于准分形结构的带阻频率选择表面(FSS),并将其作为印刷振子天线的反射板来实现天线雷达散射截面(RCS)的减缩.该FSS将传统六边环形单元的直边以分形的规则进行弯折,以提高空间利用率、减小单元面积.实验表明,所给的PSS表现出良好的带阻特性和斜入射稳定性.将其用做天线反射板,能保证带内辐射性能基本不变而实现带外正向及多个斜角度入射时天线的RCS减缩.