海面角反射器的极化旋转域特性研究

为满足各向异性雷达散射截面积（radar cross section,RCS）角反射器的目标需求,本文设计了一种异型多面体雷达角反射器,并对其电磁散射特性进行了分析. 该结构在不同电磁波入射方向下具有不同的电磁散射特性,在不同威胁探测方向上具有不同的干扰效果,其最大RCS能够达到281.84 m². 异型多面体角反射器可以应用于多种场景下,将其配置在被保护重点目标区域附近,以特定的排列方式进行布设,当保护目标受到威胁时将会在被保护目标周围产生多个假目标,干扰敌方雷达制导武器.

     

常用卫星角反射器阵列的结构设计

卫星角反射器阵列作为激光测距系统中的合作目标,用于提高大观测范围内反射光束的能量.角反射器阵列的结构形式直接决定其两项重要的性能指标:回波光电子数和质心改正误差.为了优化设计出常用角反射器阵列的结构参数,必须保证观测范围内"接收信号的回波光电子数最大化"和"质心改正误差最小化".根据带合作目标的激光测距机工作原理,推导了接收信号的回波光电子数及其质心改正误差的数学表达式.以阵列结构参数优化为目的,给出了常用角反射器阵列结构的设计方法.以日本ADEOS-Ⅱ卫星角反射器阵列为例,仿真计算了角反射器阵列的结构参数:设计得到角反射器为9个、结构倾角和方位角分别为50°和45°,其半球半径约为85.7 mm,这些结果与ADEOS-Ⅱ实际参数结果完全相符,从而验证了设计理论的正确性.     

二维理想导体角反射器电磁散射场的计算

报道了采用模式匹配技术计算电极化和磁极化平面波垂直入射时二维理想导体角反射器散射场的方法。推导出以散射场展开系数为未知量的线性方程组,由计算机求解线性方程组得到散射场的展开系数,从而计算散射场。还给出计算实例,并与矩量法计算结果比较,两者一致。     

三面角反射器的高频电磁散射分析

角反射器是一种宽角域的常见无源干扰设备,常被用于保护关键目标. 但传统金属角反射器特性固定,需借助新型电磁材料实现角反射器的特性优化. 有源频率选择表面（adaptive frequency selective surface,AFSS）是在单元间加载一系列可变有源器件而构成的具有可调电磁特性的新型结构. 为拓展角反射器的适用范围、分析电磁材料角反射器的散射特性以更好地保护关键目标,本文设计了一种基于单面AFSS的电控角反射器,并仿真计算分析了该电控角反射器的散射特性. 仿真结果表明设计的电控角反射器的散射特性可灵活调控,即不同偏置电流下AFSS单元可对入射电磁波能量产生不同反射效果;同时验证了该电磁调控角反射器的宽角域特性,其调控角域在方位向、俯仰向均大于60°,实现了基于无源散射体的宽角域实时调控效果. 相较于传统角反射器和平面电磁材料,所设计电控角反射器兼具实时调控性和宽角域特性,拓展了角反射器的应用场景和适用范围.

     

三面角反射器的高频电磁散射分析

在物理光学（ＰＯ）和几何光学基础上，利用区域投影（ＡＰ）方法导出了一种新的高频混合方法－区域投影／物理光学（ＡＰ／ＰＯ）方法。应用ＡＰ／ＰＯ方法计算了在顼角反射器的雷达截面（ＲＣＳ），计算结果与用ＦＤＴＤ方法得到的结果有很好的一致性。     

新型变极化角反射器设计及散射特性分析

面向无源干扰灵活可调的发展需求,提出了一种基于极化栅加载的新型变极化角反射器,通过在金属角反射器内壁加载极化栅,以极低的成本实现了角反射器散射回波极化状态的灵活调控.以方形三面角反射器底面内壁加载圆形极化栅为例开展了仿真工作,分别对电磁波正入射以及宽角度入射两种不同场景下散射回波的极化特性进行了分析.仿真结果表明,所设计的变极化角反射器随着极化栅的旋转,回波出现显著的变极化响应,在Poincaré球上呈近似“8”字形,极化状态依次经历垂直线极化、左旋椭圆极化、水平线极化和右旋椭圆极化.此外,特定旋转角度下,经变极化角反射器调制的电磁回波在口面内呈现空域差异性.为验证所设计的新型角反射器的极化调控能力,利用PCB工艺加工制作了极化栅,并将其加载至角反射器内壁,开展了暗室测试,测试数据表明本文所提出的变极化角反射器在时间维和空间维上具备极化调控能力.因此,本文所提出的变极化角反射器在雷达对抗领域有广阔的应用前景.     

旋转式RCS可变角反射器的结构设计与可行性研究

导体金属角反射器是雷达无源干扰的重要防御手段,但目前使用的角反射器,其雷达截面积（RCS）值固定不变,伪装欺骗的类型有限。采用定性分析和仿真实验相结合的方法,设计了一款旋转式RCS可变角反射器,同一反射器可以形成不同的RCS值,伪装不同类型的目标,具有良好的应用前景。     

新型多维电磁特性可调控雷达角反射器设计方法研究

为了提高雷达角反射器的电磁特性模拟灵活度,提出了两种新型电磁特性可调控雷达角反射器设计：一种通过引入幅度调控结构加载电阻阻值随电压变化的PIN二极管改变反射系数幅度;另一种通过引入相位调控结构加载电容随偏置电压变化的变容二极管改变反射系数相位.以正方形三面角反射器为例进行仿真验证,通过对幅度调控结构进行空间调制实现雷达散射截面积（radar cross section, RCS）变化,且变化范围在30dBsm以上;通过对相位调控结构进行时间调制实现二维像偏移,在设定的成像场景下产生1.875 m的偏移距离.理论分析结果与全波仿真结果吻合较好,表明了本文分析方法的可行性.该研究方法将时空调制理论应用于雷达角反射器上模拟RCS可变、距离可变的目标,为其应用提供了更广阔的应用思路和背景支持.     

基于极化分解的舰船和角反射器鉴别方法

使用角反射器是舰船电子对抗中常用的一种无源干扰方式,它在时域、频域和空域上与舰船的雷达回波都没有显著差异,因此传统单极化雷达很难有效鉴别舰船和角反射器。分析了舰船和角反射器在极化回波上的特性差异,并基于Krogager极化分解提取了单频点和多频点情况下的特征矢量,通过支持矢量机对舰船和角反射器进行了鉴别。电磁计算数据表明：该方法可以较好地对二者进行鉴别,且对单角反射器和阵列角反射器都有效,为解决舰船和角反射器的鉴别问题提供了一个可行的思路。     

散射增强箔条雷达特性研究

文中提出一种基于角反射器的箔条雷达散射特性增强方法，旨在通过增强单根箔条的散射特性，利用有限数量的箔条实现海量箔条云团的雷达散射截面积（radar cross section，RCS）.在传统"偶极子"箔条的基础上，利用圆板角反射器结构的强散射特性来增强箔条的电磁散射.同时，为了兼顾各个方向上的电磁散射，利用多个圆形角反射器拼接成为外轮廓为球形的强散射结构，通过调节球形结构的半径，可以实现对单个箔条和箔条阵列RCS的控制.最后，将单个箔条组成阵列，形成新型箔条结构.对工作频率、入射角度、球形包络半径等不同参数下基于角反射器散射增强的箔条雷达散射特性进行了仿真分析，结果表明利用新型箔条散射增强结构，能使单根箔条的RCS增大30 dBm2以上.     

宽频带平板反射器阵列天线分析与设计

采用表面电流有间隙馈电的Hallén积分方程分析了大直径振子的驻波特性,对限制平板反射器阵列天线工作带宽的主要因素进行了研究,探讨了展宽天线带宽的基本方法和途径;以大直径振子为单元设计了一副八单元平板反射器阵列天线,在一个倍频程内,驻波比小于1.5,增益可达18 dBi,带内起伏小于2 dB,具有较好的方向性,在工程实践中具有广阔的应用前景.     

具有面形误差的角反射器反射特性研究

通过采用矢量光学和光线追迹算法来建立具有面形误差角反射器的几何光路模型,可以得到各种面形误差、不同入射角和不同底面切割形状的有效反射面积;通过蒙特卡洛法对夫琅禾费衍射进行模拟,可以得到角反射器的远场衍射能量分布模型。针对三角形切割的球面面形误差的角反射器,介绍了角反射器内部光线路径和蒙特卡洛衍射,给出了具有不同球面面形误差的有效反射面积和衍射分布。以上分析手段可以为特殊用途角反射器、相位补偿和光行差角补偿等方案提供结构设计、优化和校验。     

微角锥棱镜阵列回归反射器衍射特性

本文利用角锥棱镜阵列单元有效反射面积的反演投影法,计算了两种角锥棱镜阵列回归反射器的衍射特性。具体计算了不同观测角、不同单元惊讶下角锥棱镜阵列的光强反射率,指出这种角锥棱镜阵列回归反射器在衍射特性上的差异,为其制作和选用提供了一定的参考数据。     

角反射器在海军中的战术使用

从角反射器的工程技术参数人手分析了其性能,提出了角反射器使用的局限性,并给出部分问题的解决办法,对角反射器在海军方面的战术应用提出了一些看法。     

二维理想导体角反射器电磁散射场的计算

报道了采用模式匹配技术计算电极化和磁极化平面波垂直入射时二维理想导体角反射器散射场的方法。推导出以散射场展开系数为未知量的线性方程组，由计算机求解线性方程组得到散射场的展开系数，从而计算散射场。还给出计算实例，并与矩量法计算结果比较，两者一致。     

卫星激光角反射器的远场衍射光强研究

介绍了卫星激光角反射器的远场衍射光强研究,包括二面角（直角）偏差、表面不平度和反射面特性对远场衍射能量分布的影响。提出的远场衍射数学模型已用于Galileo卫星激光后向反射器设计,对其样品的实验结果表明,与理论计算的远场衍射能量分布相一致。     

雷达角反射器的研究进展及展望

为了提高雷达角反射器的电磁特性模拟灵活度,提出了两种新型电磁特性可调控雷达角反射器设计：一种通过引入幅度调控结构加载电阻阻值随电压变化的PIN二极管改变反射系数幅度;另一种通过引入相位调控结构加载电容随偏置电压变化的变容二极管改变反射系数相位. 以正方形三面角反射器为例进行仿真验证,通过对幅度调控结构进行空间调制实现雷达散射截面积（radar cross section, RCS）变化,且变化范围在30 dBsm以上;通过对相位调控结构进行时间调制实现二维像偏移,在设定的成像场景下产生1.875 m的偏移距离. 理论分析结果与全波仿真结果吻合较好,表明了本文分析方法的可行性. 该研究方法将时空调制理论应用于雷达角反射器上模拟RCS可变、距离可变的目标,为其应用提供了更广阔的应用思路和背景支持.

     

典型角反阵列双基地一维距离像特性

角反射器在舰船目标防御中发挥着重要作用,如何有效对抗角反射器干扰是当前的研究难题.以典型八面体角反阵列为例,通过电磁计算和暗室测量获得了宽带双基地散射特性数据,分析了一维距离像随观测角和双基地雷达几何结构变化的规律.结果表明当双基地角达到一定角度条件下,角反射器散射强度急剧下降,这一特性可用于抗角反射器方法设计.     

高低频混合方法估算角反射器阵RCS

结合高频算法处理复杂目标雷达散射截面(RCS)的思路,提出了利用HFSS仿真软件得到的数据计算复杂目标RCS,给出了计算式,并运用Matlab验证计算公式的适用性。     

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。