采用FDTD法研究微带天线雷达散射截面的减缩

采用时域有限差分法(FDTD)方法以及新的含有内阻的磁流环激励同轴馈电模型研究了微带天线的辐射及散射特性,分析了集总负载加载和贴片表面开槽对微带天线雷达散射截面(RCS)的影响,研究了微带天线RCS减缩前后的回波损耗、增益及方向性的变化.研究表明,集总负载加载能降低谐振频率点的RCS,开槽方法能在天线辐射性能改变不大的情况下对微带天线的RCS具有较好的减缩作用.     

微带天线散射截面减缩的两种方法及其综合

提出了一种加短路针来减缩微带天线散射横截面（RCS）的新方法,同时介绍了减缩RCS的另一种方法——开槽法以及这两种方法的综合应用。两种方法均不改变天线的谐振频率。文中进行了仿真。仿真分析表明,这两种方法对天线的辐射特性影响都很小,两者适当综合应用可在宽频带上较好地减缩微带天线的RCS。     

一种新型开槽结构减缩微带天线RCS

现有开槽技术减缩微带天线RCS是以牺牲辐射性能为代价,文中提出了一种圆形槽与矩形槽相结合的开槽方式,这种方式可以实现RCS的有效减缩。理论分析和仿真、实测结果表明,该方法设计的微带天线在辐射性能没有变化的同时,在4～8GHz频率范围内单站RCS有了较大幅度的减缩,最大减缩量达到了22dBsm。     

基于UC-EBG的微带天线RCS减缩方法

针对微带天线的带内雷达散射截面减缩问题,提出了一种在天线表面加载共面紧凑型电磁带隙结构(UC-EBG),通过散射对消,实现天线雷达散射截面(RCS)减缩的方法。分析了在不同参数下UC-EBG结构同相反射相位带隙随频率的变化情况。仿真和实测结果表明:加载UC-EBG结构后,天线带内RCS得到了很大减缩,最大减缩达到了14dB,同时微带天线回波损耗基本保持不变,天线的增益不仅未受影响而且有所增加。证实了UCEBG可以很好地应用于微带天线的带内隐身。     

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。     

一种新型频率选择表面及其在天线雷达散射截面减缩中的应用

为了减缩天线的雷达散射截面,该文提出一种新型带阻频率选择表面结构(FSS)。对于入射电磁波,该结构与传统方环结构相比具有窄阻带和宽通带特性。因此该结构能代替天线的传统金属地板从而减缩天线的结构项雷达散射截面(RCS)。仿真与测试结果表明该结构作为天线地板可很大程度的减缩天线的雷达散射截面。     

低雷达散射截面的微带仿生天线

针对微带天线辐射性能提高和雷达散射截面(RCS)减缩这一矛盾,文中将仿生学原理应用到微带天线结构设计中,并提出一种蝴蝶仿生结构的微带天线。该结构在贴片蝶形化的基础上,将蝴蝶在阳光下呈现的深色区域通过开槽方式除去。理论分析和仿真、实测结果表明,该方法设计的微带天线在辐射性能没有变化的同时,在4 GHz～8 GHz频率范围内单站RCS有了较大幅度的减缩,最大减缩量达到了23 dBsm。     

基于超材料的双频微带天线RCS减缩研究

针对双频微带天线的带内雷达散射截面减缩问题,提出了一种加载型微带天线。通过在贴片周围加载吸波超材料,天线的带内雷达散射截面得到有效减缩。该超材料吸波体仅由两层金属及其中间的有耗介质组成,底面金属不刻蚀,顶面由双环方形贴片组成。仿真结果表明:当天线周围加载吸波材料后,在保持天线辐射性能基本不变的情况下,双频带的雷达散射截面分别获得8.0d B和5.5d B的减缩。     

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。     

金属介电常数对雷达目标散射截面的影响

金属目标的雷达散射截面除了与目标的大小、形状、入射角等有关外还与目标的电磁特性有关,电磁特性的核心就是金属的相对介电常数随频率的变化。低频情况下介电常数是复数,电磁波在导体表面产生感应电流会产生散射场,同尺寸非金属目标的雷达散射截面要远小于金属目标雷达散射截面;高频情况下,介电常数变为实数,金属不再是导体而是电介质了,可以像绝缘体一样反射和透射电磁波,同尺寸的非金属目标的激光雷达散射截面的数值可以大于金属目标的激光雷达散射截面。     

高温超导天线在天线RCS减缩中的应用

高温超导(HTS)体由于具有较低的表面电阻,在天线应用中,它可以提高天线的效率.天线作为特殊的散射体,会将部分接收的入射场再辐射出去,而超导天线散射场的强度可以通过控制温度来进行控制,并且高温超导微带天线可以实现天线小型化,这就可以实现减缩天线雷达散射截面(RCS)的目的.对高温超导线天线和微带贴片天线的分析结果证明了结论的可行性.这是超导体除了增加天线效率以外的在天线设计方面的另一个应用.     

新型超宽带微带天线辐射和散射特性研究

提出了一种改进的超宽带微带贴片天线。天线以共面波导方式馈电,其阻抗带宽在满足VSWR<2.0条件下的仿真计算结果为2.5~20 GHz,天线样机实测结果为2.8~18.7 GHz。研究天线的辐射和散射特性,并与参考天线作对比,发现在同样满足超宽带宽的条件下,设计的天线具有良好的RCS减缩效果。以设计天线为例,分析了超宽带微带天线的散射特性,为超宽带天线雷达截面减缩技术打下了良好的理论和实验基础。     

新型带扇形馈源的宽带缝隙天线

介绍了一种新型的采用扇形微带馈源的宽带缝隙天线,给出了反射损失曲线和辐射方向图。该天线采用稍高的相对介电常数（εr=4．3）和薄基片（h=1．1mm）,获得了约106％的阻抗带宽（S11≤-10dB）,频率范围是1．65GHz～5．38GHz。采用电磁仿真软件Ansoft HFSS8．0^TM对几个天线尺寸的影响进行了仿真与讨论,并与文献[6]的结果相比较,验证了设计的有效性,同时也证明了结果的可靠性。     

圆极化微带贴片天线辐射和散射特性研究

提出了一种改进的宽带圆极化微带天线。该天线采用单端口、共面波导馈电。通过仿真优化,获得了32.7%的圆极化轴比带宽(AR<3dB),和47.6%的阻抗带宽(VSWR<2.0)。测量天线样机的阻抗带宽为44.4%,较好地吻合了仿真计算结果。最后,以设计天线为例,研究了圆极化微带贴片天线的辐射特性和散射特性,为圆极化天线雷达截面减缩技术打下了良好的理论和实验基础。     

一种新型单馈点宽带圆极化微带天线的设计

介绍了一种新型单层单贴片圆极化微带天线。该天线采用同轴线单点馈电,通过在圆形贴片上开C型缝的方法实现圆极化辐射并同时展宽了天线的阻抗带宽。仿真结果显示,该新型天线工作于C波段时,3dB轴比带宽为2.6%（124 MHz）,VSWR〈2的阻抗带宽达到10%（477 MHz）。证明了在贴片上开C型缝是展宽带宽和实现圆极化的有效方法。     

一种全向共形微带贴片天线阵的设计

设计制作了一款新结构的垂直极化全向微带天线。天线利用分布于立方体侧面上的四个对称性天线单元的单向辐射实现全向辐射,通过单元辐射结构上加载两臂,增加天线的谐振点,展宽设计天线的带宽,对该天线进行了仿真和测试。结果表明,仿真与测试结果基本吻合。设计的天线带宽覆盖了1.7~2.8 GHz,反射系数S11<–10 d B的相对带宽达到49%,在整个频带内实现了全向辐射。天线结构简单且紧凑,易于加工,可用于移动通信领域。     

一种新型多频缝隙微带天线的设计

提出了一种新型多频缝隙微带天线,该天线的结构与一般的微带缝隙天线结构类似,通过采用电抗加载与双支节馈电,可灵活控制其多频工作特性;通过大量计算与实验,充分地研究了其输入阻抗特性、辐射与增益特性。计算与实测的数据结果表明,该天线能在2.4～2.5GHz/5.15～5.35GHz/5.725～5.825GHz频段内获得良好的输入特性和辐射特性,因而该设计方法是正确有效的。     

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.     

基于AMC的吸波材料及其在微带天线中的应用

研究了基于AMC结构的吸波材料在微带天线RCS减缩中的应用。给出了基于AMC结构吸波材料的表面阻抗的计算公式,并实际加工了吸波材料样品,分析了反射相位与表面反射系数之间的关系。将这种超薄AMC吸波材料应用于微带天线,实验结果表明:微带天线RCS得到有效降低,同时天线辐射性能得到保持,仅前向增益下降了0.9 dB。     

基于双负材料的宽频带微带天线设计

采用空腔模型法设计了以双负材料(ε、μ为负值)为介质衬底的新型微带天线。实物测试表明:新型天线比普通材料微带天线明显展宽带宽。在未对天线贴片作优化处理的情况下,新型天线–10 dB反射系数带宽达1.50 GHz,比普通材料的天线展宽约70%,相对带宽达16.3%,E面辐射方向图较前者偏转了约40°,而H面方向图则与普通材料天线相似。