圆柱天线罩电磁散射的复射线分析

利用复射线近轴近似法和集合射线法,可以十分简便地分析天线罩的电磁传输特性和散射特性。本文以二维圆柱形天线罩为例,分析了介质罩对罩内雷达天线性能的影响;计算了天线罩引起的传输系数和角跟踪性能的变化,以及天线罩的附加雷达散射截面;讨论了射线参量及天线、天线罩参量对分析计算精度的影响。数值结果表明,这种分析方法可以显著地简化天线罩优化设计,并可适用于其它多种型式的天线罩。     

磁性平板功率系数和插入相位移研究

该文采用电磁波反射、透射和传输线理论,建立了分析磁性平板功率传输系数和计算插入相位移的方法,给出了消除退极化现象天线罩材料电磁参数必须满足的数学公式。计算和分析了单层和典型A 夹层结构天线罩在电介质材料和磁性材料两种情况下表现出的传输特性,结果表明,磁介质平板材料电磁参数满足r = r (复介电常数等于复磁导率)时,可以避免退极化现象,功率传输系数优于对应的电介质平板,插入相位移变化更为平缓,表现出了最佳的传输特性。最后,利用商业软件HFSS 进一步验证了上述结论的正确性和该方法的有效性。      

金属雷电分流条对雷达罩电性能的影响分析

论文建立了天线罩分流条电磁传输研究模型,通过仿真和实验,对比分析了雷电分流条的电磁波传播特性,特别研究了中空十字型和十字型金属分流条的电磁波传输机理,以及金属分流条的材料、长度、宽度、厚度和电磁波不同入射方向对雷达罩电磁波传输性能的影响。研究结果表明:十字型金属雷电分流条对天线罩的电磁传输影响严重,而设计合理的中空十字金属分流条可以有效传输电磁波;另外,金属分流条的厚度和常用金属材料对电磁波传输影响不大,主要影响其导电能力和重量;在保证天线罩雷击安全的前提下,调整金属条长度可以使天线罩电性能达到最佳;金属条的宽度对电磁波传输性能影响明显,宽度越大,天线远场方向图主瓣增益越大;随着入射角的增大,方向图主瓣增益在减小,入射角超过30°时,雷电分流条对天线罩的电磁传输为负影响。     

MLFMA/VIE矩量法快速分析介质天线罩的电磁性能

采用体积积分方程矩量法(VIE-MoM)结合多层快速多极子算法(MLFMA)解决任意形状多层非均匀介质天线罩电磁性能的快速精确分析问题.首先借助三维CAD软件几何建模技术及网格离散技术,建立了介质天线罩的实体模型并用四面体单元离散,接着利用MLFMA/VIE-MoM在介质区域内建立矩阵方程,计算出天线罩罩体区域的体极化电流,最终得到在罩体影响下的天线的远场辐射特性和功率传输效率.数值结果表明,采用VIE-MoM结合MLFMA来分析复杂结构介质天线罩电磁性能可明显节省内存需求,提高计算效率和计算精度.     

任意曲面二维天线罩的复射线近似分析

本文用复射线理论分析了任意曲面二维天线罩,并以单层椭圆天线罩为例进行了数值分析,研究了天线罩的电磁传输特性。     

单层磁性平板传输特性分析

探讨了单层有机磁性材料平板的传输特性。通过改变磁性材料参数,详细分析了单层平板的功率透射系数和插入相位移随平面波的入射角或随平板厚度的变化关系。数值结果表明,相对介电常数和相对磁导率相等的磁性平板具有最佳的电磁传输特性。     

由平面波谱法求解天线罩瞄准误差的一种方法

天线罩是用来保护无线电系统免受外界影响的一种装置,为了保证在天线扫描角范围内电磁波通过天线罩时得到最大的功率传输系数和最小的相位畸变,运用平面波谱法分析天线罩对天线电磁性能的影响,采用数值积分法求得远区方向图,结合优化方法求解出瞄准误差.     

雷达天线罩电磁散射特性研究

采用高阶矩量法研究了常见雷达天线罩的电磁散射特性.首先采用双线性表面几何建模技术对天线罩进行面剖分,再依据等效原理在天线罩表面建立电磁积分方程,最后用基于混合域基甬数的高阶矩量法对其离散求解.实例验证,该方法简单易行、结果精确,同时发现天线罩材料的电参数在很大程度上影响了其电磁散射特性.     

用复射线理论研究波束经天线罩的传输

本文研究了三维复射线理论,给出了三维空间中一般的复射线追踪法,对旋转抛物形单层介质天线罩的波束传输特性进行了计算.根据计算出的数据绘制了远区和近区波束传输特性方向图,并与无介质天线罩时波束方向图进行了对比,从而明确了天线罩对波束传输的影响.     

频选膜拼接工艺误差对复材天线罩电性能的影响

加载频率选择表面(FSS)薄膜的复合材料天线罩在实际制作过程中,需将若干FSS薄膜结构进行拼接以构成一个整体,FSS膜的拼接工艺误差则对天线罩的电性能产生实质性的影响。文中设计了一款X波段的A夹层平板复合材料天线罩,并建立了由拼接工艺误差带来的FSS膜搭接和FSS膜缝隙的电磁仿真模型,研究了不同拼接工艺对复合材料天线罩的透波率、电磁波传输特性的影响以及对天线辐射特性的影响。研究结果表明：天线罩中的FSS薄膜结构的拼接错位对电磁波传输影响明显,会明显降低天线主瓣增益和天线罩透波率;当入射电磁波的极化方向与FSS薄膜结构的搭接缝方向相同时,FSS膜结构对天线罩透波率影响较大,当极化方向与FSS薄膜结构的搭接缝方向垂直时,则其对天线罩透波率影响较小;两块FSS膜结构边缘搭接的相对位置和搭接距离对天线方向图有明显影响;两块FSS薄膜结构边缘无搭接且存在缝隙则对天线罩透波率影响较小。该研究对复合材料天线罩的制造工艺具有工程指导意义。     

纽扣式雷电分流条对雷达天线罩的传输影响分析

传统的金属雷电分流条难以满足高频雷达天线罩的电磁波传输要求,而纽扣式分流条可以兼顾防雷和电磁波传输。通过仿真和试验对比分析雷电分流条的电磁波传输特性,使分流条电磁波传输性能研究模型化。分析纽扣式分流条的电磁波传输机理,同时研究金属片形状、金属片间距和天线频率对雷达罩电磁波传输性能的影响。结果表明:金属分流条对雷达罩的电磁波传输性能影响严重,合理设计的纽扣式分流条可以有效传输电磁波;纽扣式分流条的金属片形状对电磁波传输影响明显,金属片横向越宽,对电磁波传输影响越大,圆形结构电磁波传输性能最差,窄菱形结构电磁波传输性能最好;纽扣式分流条的金属片间距对雷达罩的电磁波传输影响不大,主要影响其击穿电压;同一形式的纽扣式分流条,天线频率越高,电磁波传输性越差。     

APPROXIMATE COMPLEX RAY ANALYSIS OF TWO-DIMENSIONAL RADOME

Electromagnetic transmission and scattering characteristics of radome may conve-niently be analyzed by complex ray paraxial approximation and collective ray methods.As anexample,a 2-D cylindrical single-layered dielectric radome is analyzed and calculated in this in-vestigation,including radome transmission coefficient,radar angular track performance and radarcross section of radomes,as well as the effect of ray parameters and antenna-radome parameterson computation accuracy.It is shown that this method can be used to simplify optimizations formany kinds of radomes.     

机载宽频带雷达罩双向变厚度设计方法

新一代战机的火控雷达向着宽频带和相控阵方向发展。针对宽频带相控阵机头雷达罩的高性能要求,提出了“高传输、低反射、等插入相位延迟”综合设计准则。分析了宽频带夹层罩壁结构的电性能特性,针对其相位特性差的情况给出了一种新的双向变厚度设计方法。通过雷达罩轴向变厚度设计以适配不同的入射角获得高传输/低反射性能,通过环向变厚度设计以适配不同的极化角获得接近的插入相位延迟,实现了优良的宽频带传输性能和方向图特性,在雷达罩产品研制中得到应用并发挥了重要作用。     

一种雷达导引头天线罩误差数字补偿方法

针对天线罩引入的误差对视线角速率的影响,提出采用单脉冲跟踪测角方法测量雷达导引头天线罩误差特性。分析了天线罩误差特性和数字补偿方法,并通过建模仿真和试验验证了其补偿过程及结果。该方法有效降低了天线罩误差对雷达导引头输出视线角速率的影响,在其他工程研制中值得推广使用。     

天线卓介质损耗的精确测量

提出了一种测量天线罩介质损耗的方法,对其工作原理、测试程序及测量误差作了论述和分析。本方法适用于高性能天线罩介质损耗的精确测量,可以为天线罩的研制提供有效的判据。应用本方法对某夹层型雷达天线罩的材料和制作工艺进行了优化,实验结果良好。     

雷达天线罩电性能补偿技术

对于A型玻璃钢蜂窝夹层罩对雷达天线电性能的影响及接缝的电性能补偿技术进行了理论分析和实验,并对天线整罩进行了测试,提供了测试结果。     

试验天线对雷达罩传输效率的影响及分析

在雷达罩电性能测试过程中,需要用到试验天线,试验天线的类型、极化方式和口径尺寸对雷达罩电性能测试结果有一定影响。文中对试验天线口径尺寸对雷达罩传输效率的影响程度进行了仿真计算,通过对比测试验证了仿真计算的正确性。计算和测试结果表明:当试验天线与装机天线口径尺寸差别不大时,试验天线口径尺寸对传输效率的影响较小。在工程实践中,当无法得到装机天线时,可以用类型相同、极化方式相同、口径相近的天线作为试验天线,以完成传输效率的测试。     

隐身雷达罩技术研究进展综述

雷达罩作为飞行器的结构/透波功能一体化部件,其隐身要求具有很大的技术挑战性。雷达罩的隐身设计与实现必须保证雷达天线工作频带内的透波功能,实现雷达罩透波/隐身的一体化功能。隐身雷达罩是航空武器装备实现隐身性能的关键部件,对于降低飞行器头向RCS值、提高飞行器的综合性能和作战效能具有举足轻重的作用。文中分析了雷达罩的散射特点,综述了各种雷达罩隐身措施的具体途径及优缺点,重点阐述了频率选择表面技术、电磁带隙、等离子体隐身技术及超材料等技术的特点、实现隐身的作用机理及在隐身雷达罩中的应用,指出了未来发展的趋势。