一种靶标用菱形RCS角反射器设计

角反射器结构对入射电磁波有很强的反射能力,装备平台上一些不可避免的角结构会导致较大的雷达散射截面（radar cross section,RCS）,不利于装备隐身和生存. 为实现角反射器结构的隐身设计,本文提出一种基于相位对消超表面的二面角反射器（dihedral corner reflector, DCR）的单站RCS减缩方法. 论文首先分析了采用相位对消超表面实现DCR RCS减缩的基本原理,然后设计了两种超表面单元,反射相位差180°±37°的相位对消频带为7.6～17.6 GHz. 两种超表面单元交错排布组成棋盘结构的相位对消超表面,能够减小宽带范围内平面结构的镜像方向双站RCS. 用相位对消超表面替换DCR其中的一个侧面,在不改变反射器外形条件下,在整个X和Ku波段单站RCS实现了减缩,最大RCS减缩达到29.5 dB. 仿真分析和测试结果均验证了采用相位对消超表面实现对DCR宽带RCS减缩的有效性.

     

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.

     

基于物理光学方法二面角反射器一维距离像特征信号计算

二面角是众多雷达目标中的典型散射结构,是典型的二次散射体,其特征识别对于复杂目标的识别具有重要意义。首先在频域内应用ＰＯ光学计算方法得到二面角的散射信号,通过ＩＦＴ变换得到时域散射信号。采用幅度调制信号与目标的时域散射信号进行卷积,即得到目标的距离像。一维距离像是二维合成孔径成像的基础。     

高超声速飞行器翼身二面角结构的雷达散射截面分析

飞行器翼身接合部构成的二面角反射器是很强的电磁散射源。但是传统的计算方法仅仅适用于理想二面角反射器。该文采用几何光学法和物理光学法分析矩形二面角反射器的多次反射,在照明宽度概念的基础上,提出了等效照明面积的概念。通过对等效照明面积的分析,给出了能计算任意平面形状、有遮挡效应的二面角反射器后向雷达散射截面的工程方法。通过对某高超声速飞行器翼身结合段雷达散射截面的计算,验证了该方法的正确性。     

随机射线方法分析飞机尾流的电磁散射特性

使用渗流网格建模飞机尾流区域内的湍流介质,在此基础上使用随机射线方法从概率论的角度分析和研究电磁波在飞机尾流这种非均匀湍流介质内后向散射的平均行为.通过数学推导得到后向散射的平均接收功率和RCS的解析表达式,以及用于数值计算的积分表达式.对模型参数的取值范围进行了讨论和分析,给出了典型的飞机尾流介质物理参数条件下的雷达散射截面.     

毫米波宽带超表面MIMO天线北大核心CSCD

本文设计了一款毫米波宽带超表面MIMO天线。基于特征模分析设计了宽带超表面天线单元,从而使其组成的MIMO天线具有宽带特性。为了改善天线的隔离度,在天线单元之间引入了金属化通孔以及隔离金属条带。天线整体仅使用了一层介质基板,通过同轴探针进行馈电,结构简单且易于集成,具有低剖面的优点。仿真结果显示,在21.3～31GHz(37%)频段内,天线匹配良好,隔离度不低于20dB,并且带内最高可实现增益可达8.1dBi。     

一种RCS序列多周期估计方法

在实际测量中,雷达散射截面积(RCS)往往具有趋势项、常值项、多周期等特点,为典型非平稳序列,目前RCS序列周期估计主要为单目标、单周期简单仿真场景,尚缺乏一种适用于实测RCS序列的高精度多周期估计方法。针对此问题,对快速傅里叶变换(FFT)谱分析和循环平均幅度差函数(CAMDF)等周期提取方法进行了分析研究,得出不同算法的适用性,并提出"FFT周期初判-数字滤波与信号分解-CAMDF单周期估计"的多周期估计方法。仿真和半物理仿真结果表明:该方法可融合FFT和CAMDF算法周期估计优点,有效解决了RCS序列多周期估计问题,具有较高估计精度和鲁棒性,工程应用价值较大。     

On the Error Characteristics in Analyzing the Radiated Fields from Gaussian Distributed Aperture by the Com

ＯｎｔｈｅＥｒｒｏｒＣｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｉｎＡｎａｌｙｚｉｎｇｔｈｅＲａｄｉａｔｅｄＦｉｅｌｄｓｆｒｏｍＧａｕｓｓｉａｎＤｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄＡｐｅｒｔｕｒｅｂｙｔｈｅＣｏｍｐｌｅｘＲａｙＭｅｔｈｏｄＤｕＨｕｉｐｉｎｇ（ＣｈｏｎｇｑｉｎｇＵ...     

多涂覆目标的RCS可视化计算

涂覆雷达吸波材料技术(RAM)是隐身技术中重要的技术之一,在现代隐身武器设计中得到广泛应用.GRECO方法使用Phong光照模型获取法矢等几何参数,只能处理目标表面单一涂覆的情况.使用索引法即用像素的颜色表示索引序号的方法,就可以处理目标表面不同部位有不同涂覆参数的多种涂覆情况.计算结果与相关文献进行比较,结果令人满意.     

基于χ2分布的目标RCS起伏特性分析

为分析和评估目标RCS起伏对雷达检测性能的影响,常用一些统计模型来描述目标RCS的起伏。χ^2分布模型属于第二代起伏模型,可以包括Swerling Ⅰ～Ⅳ模型及非起伏模型的情况。文中分析了某民航飞机的外场飞行动态RCS测量数据,并应用电磁散射理论对其进行了解释,可为该飞机RCS的设计和减缩提供参考;此外,还建立了该飞机在不同方位角范围内的起伏模型,可应用于雷达目标仿真。     

基于小波变换和粗糙集的一种RCS处理方法

由于小波变换能够有效地对信号进行降噪处理,粗糙集作为一种新的数学工具,能够处理含糊和不确定性问题,因此,小波变换和粗糙集在智能信息处理中具有很大的发展潜力.本文针对机动目标实测RCS是起伏变化的,提出一种基于小波变换和粗糙集的RCS处理方法,其思想是先把雷达测量到的RCS采用小波进行分解,然后对分解后的小波系数利用粗糙集进行处理,最后采用小波逆变换得到RCS.通过对机动飞机的RCS实测数据进行处理,实验结果表明,该方法去噪能力强,能够得到比较精确的RCS,具有一定的实用价值.     

目标RCS动态数据的分布特征研究

复杂目标在不同视向的RCS分布特征是不同的，传统模型对此都没有给出详细的结果。文中以某歼击机和直升机为对象，应用X^2。分布、对数正态分布和瑞利分布模型，以及Kolmogomv拟合优度检验方法，研究其RCS动态测量数据的统计分布特征，得到了在一定显著性水平下，两种目标在不同视向角下对三种模型的拟合效果，同时得到应用X^2。分布拟合时模型半自由度随视向角的分布情况。在显著性水平为0．05时，对于在较短时间内录得的复杂目标动态RCS数据，应用X^2分布可以取得较好的拟合效果。文中结果精确地描述了目标RCS的起伏特征，能够为目标回波的精确模拟与检测提供可靠的依据。     

舰船湍流尾迹的数值模拟及其单站RCS计算

基于舰船湍流尾迹的半经验公式和双线性叠加方法, 分别模拟船尾射流尾迹和船侧涡流对尾迹, 与湍流实验结论比较, 验证了模拟结果的准确性以及方法的有效性.提出一种用双尺度模型结合物理光学法(Physical Optics, PO)计算粗糙面电磁散射的方法, 应用该方法计算风驱海面杂波雷达散射截面(Radar Cross-Section, RCS)并与双尺度方法(Two Scale Method, TSM)的计算结果和实测数据比较, 吻合得较好, 验证了该方法的正确性.应用该方法计算湍流尾迹的雷达散射截面, 为数值模拟舰船尾迹的合成孔径雷达图像奠定了基础.     

不同吸波涂层对三维复杂目标的RCS影响的分析

利用有限元-快速多极子算法(FEM-FMM)分析了三维复杂目标涂有不同吸波涂层的雷达散射截面(RCS).以圆锥体为例,详细计算分析了涂敷有耗各向同性、正单轴各向异性、负单轴各向异性和纳米吸波材料4种典型吸波材料对目标电磁散射特性的影响,并首次讨论了每种吸波材料随不同涂层厚度对RCS的影响,得到了最佳隐身效果的吸波材料和涂层厚度的组合.结果表明,涂敷最佳吸波材料目标的后向RCS比目标没有吸波涂层时可以降低16.6dB.     

被动雷达的目标散射特性和时间序列

目标的雷达散射截面积是判断雷达系统中能否检测到目标的重要参数指标之一,为研究以GNSS为辐射源的被动雷达系统下飞行目标的RCS散射特性,仿真了不同机型在被动雷达系统中的静态RCS数据,分析了同一视线角下不同机型的RCS共性及辐射源-目标-接收机位置关系对目标RCS的影响。另外根据设定航路的目标飞行姿态计算得出的雷达视线角,结合飞机静态双基地RCS起伏特性数据,计算了空域中不同位置辐射源对应该航路目标的RCS时间序列,为被动雷达系统的辐射源选择提供了一定参考。     

含曲面介质结构复杂目标电磁散射计算的射线追踪方法

针对含曲面介质结构的电大复杂目标电磁散射计算问题, 提出一种基于平面元网格模型曲率重构与射线密度归一化概念相结合的快速射线追踪方法.该方法通过曲率重构计算复杂目标表面的主曲率半径, 考虑从光疏介质到光密介质和从光密介质到光疏介质时电磁波照射凹凸曲面所具有的不同扩散或聚焦效应, 并利用射线密度归一化计算射线追踪过程中每一根射线对总散射场的贡献.当射线与介质表面的碰撞点位于焦散处时, 通过引入功率追踪成功克服了传统几何射线管在焦散处的奇异性.仿真结果验证了该方法的正确性和高效性.     

基于复射线方法的导电平板散射问题分析

本文通过建立导电平板反射场分析模型,利用复射线方法特别是角域中的复射线近轴近似方法,有效地实现了导电平板在整个后向范围内散射场的计算,同时计算精度可以由复射线展开参数ξ来加以控制.有关的数值计算结果及其与参考解的比较证实了本文所用方法的正确性和有效性,以及所具有的推广应用价值.     

钝角二面角全极化双基地RCS统计建模

钝角二面角结构在目标的隐身特性中发挥着重要作用,但其双基地特性尚不明确.采用电磁仿真与统计建模相结合的方法,从频域、空域、极化域和统计分布角度对其双基地散射特性进行分析.研究表明,在电尺寸较小时,双基地散射增强特性并不明显,单/双基地RCS概率密度分布差异大,共极化的双基地RCS概率密度分布呈现双峰特性,为此提出了双对...     

改性碳纤维制备及其RCS性能研究

碳纤维是新兴的功能材料,具备一定导电性能,在雷达干扰方面具有广阔的应用前景。采用化学镀沉积方法,在碳纤维表面沉积铜镀层,然后再采用化学气相沉积工艺,在同镀层表面沉积镍镀层。通过SEM、EDS、XRD等分析手段对改性碳纤维进行了表征,测试了改性碳纤维材料镀层的表观形貌和组成成分,并利用RCS测试系统对改性碳纤维的RCS性能进行了测试。结果表明,得到的改性碳纤维表面合金镀层均匀、平整,合金镀层主要为金属单质状态存在。改性碳纤维的RCS性能较原丝有很大增幅,且与理论值相近。     

核外并行ACA算法计算电大目标RCS

矩量法计算电大目标雷达散射截面〖WTBZ〗（Radar Cross Section,RCS）将消耗巨大计算机资源. 采用自适应交叉近似算法（Adaptive Cross Approximation Algorithm,ACA）降低了计算量和存储量,同时结合核外求解技术,并对算法进行了并行化处理,从而进一步降低了大型计算对计算硬件的需求,提高了计算速度. 通过算例证明了该算法在不损失矩量法精度的前提下可大幅缩减计算时间和内存需求.