基于片段式导流条的机载天线防雷研究

机载天线的雷电防护不可忽略,同时天线罩的透波问题也至关重要。文章设计基于片段式导流条的机载天线雷电防护方案,验证防雷方案的有效性,仿真计算片段式导流条对机载天线罩的透波影响。结果表明:基于片段式导流条的雷电防护方案有效可行,不但可以较好的对雷电进行防护,而且对天线罩的透波影响几乎可以忽略。     

基于GA算法的宽带天线罩透波率优化

基于遗传算法(GA),以天线罩的透波率提高为目标,对宽带天线罩的壁厚分布进行优化.首先用射线追踪法建立了天线罩透波率计算的数学模型,在等壁厚天线罩透波率计算结果的基础上,利用遗传算法对天线罩的壁厚分布进行优化,最终实现了宽带天线罩透波性能的提高.     

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。     

运用谱域法分析天线罩对天线方向图的影响

该文利用谱域法分析了天线罩对天线方向图的影响,计算了加天线罩后,天线一天线罩等效体辐射方向图,得到了与实验结果相吻合的结论。并对某型机载吊舱干扰机中天线罩对天线方向图的影响给出了定量说明,为天线、天线罩设计提供了参考依据。     

环境温度对天线罩电性能的影响分析

选取了环氧树脂和中空织物作为天线罩材料,用Debye模型对材料的介电常数、损耗角正切与温度的关系进行了分析。在介电性能与温度关系的研究基础上,建立了雷达罩-天线一体化仿真模型,用电磁仿真软件对不同温度下雷达罩-天线整体的透波率和远场方向图等电性能进行了仿真分析,研究了温度对天线罩电性能的影响,并对中空织物天线罩的透波率进行了验证性测试。研究结果表明：温度超过50℃时,环氧树脂材料的介电性能随温度上升出现了多个极大值,加载天线罩时的透波率和远场电性能在极大值处发生了恶化,影响了天线的正常工作;而中空织物材料的介电性能随温度变化不大,加载天线罩时的透波率和远场电性能较为稳定,仿真结果与测试结果基本吻合。     

一种宽带吸波的隐身天线罩设计

传统的吸波材料无法使天线同时满足工作带外隐身和工作带内透波的特殊要求。文中结合传统吸波材料的吸波特性和频率选择表面的滤波特性,提出了一种超材料的宽带吸波的隐身天线罩。利用超材料的谐振叠加特性,设计出宽带人工吸波结构。采用阻抗匹配技术进一步提高天线在工作频带内的透过率,并提高天线带外的吸收率。通过调节超材料吸波体的尺寸,构造了一种Ku 频带透波、高于Ku 频段吸波的超材料天线罩,在保证天线带内正常通信前提下,可减小天线带外的雷达散射截面,提高机载天线的隐身性能。     

某型机载宽频带天线罩电气性能的测试研究

对2～18GHz的宽频带天线罩进行了测试研究,给出了天线罩电性能参数中的透波率和插入相位移的理论分析,并结合实际测量的数据进行了研究。测量结果表明,A夹层天线罩结构具有更好的透波性能,薄壁结构具有较均匀的插入相位移特性。在约束插入相位移的前提下,非对称夹层结构在透波性能、重量、抗弯刚度、抗弯强度方面更具优势。     

金属桁架式透波天线罩的噪声温度

分析了充气式及多层电介质式透波天线罩的优缺点。阐述了在测控系统及射电观察系 统中采用新一代金属桁架式透波天线罩的必然性及其所具有的无线电技术特性稳定、频带宽、可靠性高 和使用方便等一系列优点。按照透波天线罩安装时天线的直接变化而试验性地评估了天线罩对天线噪 声温度的影响，给出了测量金属桁架式透波天线罩对天线噪声温度影响程度的过程、原理、方法和结果。     

毫米波天线罩的设计研究

用传输线理论分析A型天线罩的传输特性,阐述毫米波雷达天线罩设计、制造中应注意的环节。给出利用该方法设计的Ka波段雷达天线罩透波率的测试结果。     

面向高铁卫星通信系统的高性能天线罩设计

设计了一款适用于高铁平台卫星通信相控阵天线的高性能天线罩.该天线罩针对载体应用环境，设计了双向对称、低剖面的气动外形，以满足载体高速双向对开时低空气阻力的要求；同时根据卫星通信相控阵天线波束扫描的特点，设计了变厚度夹层结构，以实现天线罩对任意极化方向的电磁波宽角入射时高透波率的电性能.以Ku频段为例，根据设计结果进行了实物制作和测试验证，测试结果显示在10.5~13 GHz频率范围内，采用垂直极化波和水平极化波分别照射时，天线罩在0~70°的入射角范围内，透波率均保持在80%以上，同时天线罩对相控阵扫描波束的指向误差维持在±0.5°范围内.     

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。     

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。     

Electromagnetic Performance Analysis of a Novel Monolithic Radome for Airborne Applications

A monolithic half-wave hybrid variable thickness radome (hy-VTR) is proposed here for airborne applications. The 3-D ray-tracing (in conjunction with aperture integration method), which is adapted here to evaluate the radome performance parameters, facilitates efficient analysis of antenna-radome interactions. The optimized power reflection hy-VTR design is established to be superior to the conventional constant thickness radome (CTR) designs in terms of the EM performance.      

新型芳纶纤维复合材料雷达天线罩复合工艺研究

介绍了新型芳纶纤维复合材料雷达天线罩的复合工艺，详细描述了复合用胶粘剂和复合工艺过程中的关键技术。采用该复合工艺研制的雷达天线罩介电性能优良，在Ｌ波段，透过率大于９７．５％。     

曲面双层带通频率选择表面天线罩设计

针对复杂曲面外形严重影响频率选择表面（ FSS)天线罩传输特性的问题,提出了一种基于表面寻迹技术的曲面FSS天线罩设计方法。首先通过平面网格剖分对曲面进行拟合及表征,然后采用表面寻迹算法对FSS阵列的排布位置进行计算,最后将平面FSS结构投影于曲面外形,从而提高了曲面FSS阵列的排布及建模精度。采用该方法完成了某K频段A夹层曲面FSS天线罩的设计及测试,结果表明该曲面FSS罩的传输特性与平面FSS基本一致,且对天线辐射方向图影响较小,有效消除了复杂曲面外形对天线罩传输特性的影响。     

A streamlined metallic radome

The results of research and development, fabrication, and measured transmission performance for a specific streamlined metallic radome are contained in this paper. The measured results presented demonstrate that high-quality radome transmission performance can be attained with a streamlined metallic radome. The conical metallic radome presented is 6 ft 4 in long and has a base diameter of 25.5 in. The specially designed resonant slotted surface of the metallic radome consists of 90 percent metal and, for frequencies within its operating band, the radome permits transmission with any signal polarization over a wide range of scan angles. At its 8.90 GHz resonant frequency the metallic radome introduces less than 0.5 dB signal loss and less than 2 mrad boresight error. This radome has been purposely designed for operation over a narrow frequency band. Over a 200 MHz band, measured insertion loss and boresight error values of 1 dB and 6 mrad, respectively, are attained.     

多频段天线罩功率传输系数的优化设计

按射线跟踪法分析天线罩的理论,把罩壁近似为均匀多层介质平板,对其传输特性进行了分析;根据天线罩须在多个频率段上有较高传输系统的特殊要求,按最大最小原则建立了二重优化模型,采用ＳＵＭＴ外点法和ＰＯＷＥＬＬ法相结合对天线罩的各层介质壁厚进行优化设计;对某型２０／３０ＧＨｚ双频段卫星通信天线罩的优化达到了预期效果。     

搜零法在相控阵雷达罩电性能测试中的应用

在机载相控阵雷达罩电性能测试过程中,由于被测天线是相控阵天线,使得测试方法与经典测试方法有所不同.文中对搜零法在相控阵雷达罩电性能测试中的应用进行了探索,确定了搜零系统中相控阵天线的安装方式和收发电轴对准的判据,集成了一套相控阵雷达罩电性能搜零系统,系统功能和精度满足测试需求.还在X波段相控阵雷达罩电性能测试中验证了搜零法的有效性,测试数据规律正确且重复性良好.测试结果表明相控阵雷达罩电性能搜零系统可用于新型战斗机雷达罩研制过程.     

多层天线罩功率系数和插入相移的仿真计算

使用四端口网络理论，运用面向对象程序设计方法对变层数天线罩壁结构进行仿真，建立一套计算多介质平板的功率透过系数、功率反射系数和插入相移的通用类。计算了一种典型的A夹层结构的四端口网络理论值与基本电介平板理论值，并进行了比较。