宽频宽角金属栅网雷达罩

研究了多层金属栅网与雷达罩介质壁混合结构的阻抗匹配特性.通过将金属栅网的等效感性电纳与雷达罩介质壁的容性电纳进行匹配,扩展了雷达罩的工作带宽和电波入射角范围,降低了雷达罩对宽频带雷达天线的电性能影响.文中给出了某些典型混合结构的仿真计算结果.结果表明,在X波段,雷达罩电波入射角0°～60°,传输效率大于90%的带宽可达4 GHz以上.该匹配技术已成功应用在某雷达天线罩上.     

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。     

机载雷达天线罩机械损伤对电性能影响仿真

机载雷达罩使用过程中容易造成机械损伤,可能会对其电性能发挥产生影响。文中分析了雷达罩常见的机械损伤类型及成因,介绍了雷达罩常见电性能参数,建立了雷达罩蒙皮脱落与线性划伤模型,利用电磁仿真法对不同蒙皮脱落半径和线性划伤长度雷达罩的透波率、天线增益、天线方向图等参数变化进行仿真分析。结果表明,相对于雷达罩实地测试法,所提方法经济实用,天线罩损伤模型有效可行,仿真结论对雷达罩机械损伤对电性能影响评估具有重要的理论指导意义。     

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.     

星载大口径太赫兹反射面天线设计与实现

为解决大口径太赫兹反射面天线工程实现的难题,提出了一套口径2.5 m的星载太赫兹天线系统。该天线由大口径反射面天线和准光学馈电网络组成,可以接收183 GHz微波电磁信号。详细介绍了天线系统电性能仿真分析与大口径反射器的结构方案,对加工完成的大口径太赫兹天线系统进行了电性能测试,实测天线主波束效率达到90.2%,能够满足静止轨道卫星载荷的应用需求。     

雷达罩瞄准误差测量不确定度评定方法研究

雷达罩电性能测试系统是一种复杂的计量器具,需要对其检测结果的不确定度进行评定,以前在这方面几乎没有开展工作。以雷达罩电子定标法为例,对影响瞄准误差测试结果的主要因素进行了分析,确定了不确定度分量。采用A 类或B 类评定方法,对每个分量的标准不确定度进行了分析计算。研究了不确定度分量之间的相关性,并对合成标准不确定度和扩展不确定度进行了计算。该方法也可用于雷达罩传输效率、方向图畸变和功率反射等电性能参数测量不确定度的评定。     

微波输能应用中整流天线阵列接收效率的研究

整流天线阵列是微波无线能量传输系统的重要组成部分,其接收和转换效率关系到能量无线传输的成败。在5.8 GHz频段采用矩形、圆形和三角形3种微带贴片单元,分别以发射天线阵列最大口径效率和接收天线阵列最高接收效率为目标进行优化,仿真计算了各天线阵列对空间电磁来波的接收效率。结果表明,天线单元形状会影响整流天线阵列的接收效率,相对于按发射天线阵列最大口径效率设计,以最高接收效率优化排布的整流天线阵列,对空间电磁来波的接收效果较好。     

机载雷达罩电讯设计中的AI-SI仿真技术

本文应用矢量口径积分和表面积分技术,给出了机载雷达罩波瓣特性的定量分析方法,在天线俯仰面尺度与波长相近及天线罩俯仰面曲率变化大的情况下,口径积分-表面积分方法比三维射线法更为精确,仿真计算结果与试验结果较为符合,证明了算法的有效性.     

基于参数化控制的亚毫米波辐射计天线容差分析

基于Matlab参数化控制GRASP9天线仿真模型,通过Matlab程序调用GRASP9仿真界面,批量化计算毫米波、亚毫米波辐射计天线电性能。以FY4系统方案验证样机准光馈电网络椭球镜的安装误差为例,分析椭球镜在球坐标系中的位移和转角偏差对天线电性能影响。当位移和角度偏差分别控制在0.5 mm和0.4°以内,主波束效率可达到指标要求的90%以上。理论计算结果与测试结果吻合良好,验证了参数化控制法对多变量容差分析的有效性,为后续工程装配提供技术基础。     

任意极化波的传输效率对天线测量的影响

在测量圆极化天线辐射特性时,无论采用何种极化的测试信标天线,都会存在极化损失,即功率传输效率小于1,由此引入的测量误差是信标天线及待测天线极化特性的函数,因此需要对测量数据进行误差分析以及适当的修正。文中导出了任意两个椭圆极化波在一般情况下功率失配因子随轴比y和轴倾角r变化的计算公式,对工程中常见的几种情况进行了定量分析计算,讨论了功率失配校正因子的取值范围,以及对天线辐射特性测量精度的影响。     

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。     

C波段机载干扰机天线罩的分析与设计

运用微波等效网络法对机载干扰机天线罩进行了计算机辅助设计,计算的天线罩透波率、加罩天线辐射特性与实测结果相吻合。研制的C波段机载干扰机天线罩经高低温、振动、静压试验,性能良好,其透波率达85％以上,达到了设计指标要求。     

基于某型吊舱天线罩的电性能分析与设计

天线罩设计是一项具有挑战性的工作.结合某型吊舱天线罩设计任务,本文采用等效平板原理分析了天线罩电透过性能,并在此基础上对天线罩进行了电设计,运用几何光学-射线跟踪方法分析了天线罩的引入对天线辐射特性的影响,给出了方向图和透波率的测试曲线,很好的达到了设计指标要求.目前该型天线罩已投入使用,性能良好.     

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。     

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。     

一种基于超材料的谐波抑制天线罩

设计了一种基于超材料结构的前置谐波抑制单元天线罩,该天线罩采用多层互补型亚波长单元结构,在一个天线单元的有限尺寸范围内排列更多的周期单元,减小边缘效应的影响,天线罩总厚度小于5 mm,通过PMI泡沫与喇叭天线连接。采用激光刻蚀工艺制备了不同尺寸的两种试验件,并进行了超材料的传输系数测试以及带罩天线阵谐波抑制性能测试,结果表明,所设计的超材料谐波抑制天线罩具有带内0.3 dB 的插损,二次谐波20 dB和三次谐波30 dB的抑制能力。     

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.     

交叉极化比对平板天线动中通收发系统性能的影响

交叉极化比是平板天线卫星动中通系统设计和加工的产物,它是衡量系统性能的一项重要参数。针对交叉极化比导致的极化误差,重点研究了交叉极化比对平板天线卫星动中通信号发射和接收系统的影响。通过理论推导和实际测试,结果表明不合理的交叉极化比会导致较大的极化误差,降低发射系统的发射效率,减小接收系统信噪比,导致系统性能恶化。为减小交叉极化的影响,建议等效口径0.6 m的平板天线卫星动中通的交叉极化比指标不小于30 dB。