分形在天线雷达散射截面减缩中的应用

首次提出利用分形独特的填充性能实现天线雷达散射截面(RCS)减缩，同时，分形单元可以减缩单元间的耦合，提高阵列的性能。给出了分形天线与常规天线辐射、散射特性的对比，表明将分形的概念用于天线设计中，不仅可以减小互耦，提高天线阵列的辐射性能，而且也可以减小天线的雷达散射截面，对天线的隐身有一定的借鉴作用。     

阻抗条带减缩雷达散射截面的分析与优化设计

阻抗条带的分析对雷达散射截面的减缩有着重要意义，本文利用矩量法对其进行了分析，并在分析的基础上提出利用遗传算法对其分布进行优化设计，以寻找实现雷达散射截面减缩的最佳途径。该工作对实际雷达吸波材料的设计有指导作用。     

喇叭天线的散射及其减缩

研究了喇叭天线的散射，根据不同入射波照射情况分析了喇叭天线的散射，并根据喇叭天线的散射机理提出了减缩的途径，通过计算得出的结果和理论分析达到了一致。     

基于相位梯度表面的缝隙阵列天线宽带RCS减缩

提出了一种基于耶路撒冷十字单元的相位梯度表面, 并将该表面加载到缝隙阵列天线表面.通过利用该表面将空间波(propagating wave, PW)转化为表面波(surface wave, SW)及奇异反射特性, 天线可以在很宽的频带内实现显著的雷达散射截面(radar cross section reduction, RCS)减缩.与参考天线相比, 设计天线在TE和TM两种极化波垂直和斜入射状态下均在6~18 GHz频带范围内实现了单站RCS减缩, 并且在9.5 GHz处的最大减缩量达到20 dB.与传统的天线RCS减缩技术相比, 该方法可以在保证天线原本辐射性能的基础上同时实现天线带内和带外的RCS减缩.     

基于NURBS建模和渐近物理光学的RCS计算研究

阐述了对于非均匀有理B样条（NURBS）技术和渐近物理光学来计算电大尺寸目标单雷达散射截面（RCS）的方法，在RCS的计算中是将散体表面的物理光学积分通过参数变换为NURBS参数域上的二重积分，利用驻定相位法得出组合NURBS表面的散射场，并与其他的方法进行比较，具有很好的一致性。     

一种新的等效电磁流边缘分量表达式

增量长度绕射系数是目前用于计算边缘绕射场的一种方法,但对给定的入射波方向,在某此观察方向上,该方法会呈现出某些奇性.为消除上述奇异性,Michaeli推出了等效电磁流边缘分量的另外一种表达式,该表达式除存在Ufimtsev奇点外在所有观察方向上均不发生奇异.然而Michaeli的表达式不是增量长度绕射系数的推广,在增量长度绕射系数不奇异的情况下,两者的计算结果可能会有较大的差别.本文提出了一种新的等效电磁流边缘分量表达式.与Michaeli的同类表达式相比,新表达式既能有效克服增量长度绕射系数(ILDC)方法中的某些奇异性困难,又能与ILDC保持很好的一致性,因此更具实际应用价值.     

基于MATLAB的电大尺寸目标RCS计算系统研究

在分析物理光学法(PO)、等效电磁流法(MEC)、几何光学物理光学法(GOPO)等算法的基础上开发了基于MATLAB的电大尺寸目标RCS计算软件系统.应用MATLAB外部接口与FORTRAN语言混合编程提高了计算效率.最后利用该软件系统计算了典型目标和某大型舰艇的RCS,典型目标的RCS计算结果与测量值比较,吻合良好.某大型舰艇目标的RCS计算结果经分析,计算结果合理.     

基于PPO和MPI的腔体RCS计算

改进了行进物理光学的终端反射计算,使计算过程更符合电磁波在腔体内部的实际传播过程.基于消息传递协议开发了针对电大尺寸开口腔体单站雷达截面(radar cross section,RCS)的行进物理光学并行计算程序.采用按照RCS计算角度间隔分配计算任务的大粒度并行计算方法减小了通信开支,并且取得了较好的负载平衡.对飞机进气道模型的计算结果与测量结果吻合良好.计算所用时间显示了较高的并行效率.其计算速度相对迭代物理光学提高了一个量级.     

可用于基站天线测量的平面波产生器的设计

使用遗传算法优化设计了一种工作于S波段的平面波产生器.该平面波产生器是一个由25单元组成的线阵,它可以在距离其26~34个波长处产生各个切面幅度波动优于1dB、相位波动优于10°的静区,该静区尺寸为0.96m×0.18m×0.96m,其工作频率范围为2.2~2.8GHz.使用该平面波产生器测试时分长期演进通信标准的基站天线,可有效减小暗室面积,提高天线的测试精度.     

基于高低频混合方法的梅利逼近扫频技术

将矩量法(MoM)和物理光学(PO)混合方法与梅利逼近结合分析了电大载体平台上天线的宽带辐射特性.在切比雪夫逼近的基础上,通过梅利展开技术实现快速扫频,并利用MoM-PO方法减少矩阵方程中未知量个数,从而大大降低了内存需求和计算时间.相比于切比雪夫逼近,由于梅利展开式为有理函数,提高了计算精度.数值结果表明:该方法可以快速有效地分析大型载体平台上天线的宽带特性.