不同环境影响下共形蝶形天线性能的理论分析

采用有限元-边界积分方程方法(FE-BI)系统分析了不同环境情况下的共形天线性能。以典型的平面和圆柱共形蝶形天线为例,分析了共形天线的一般辐射性能及散射特性,针对天线表面涂覆不同吸波涂层的复杂问题进行了讨论;最后,结合实际天线的工作情况,分析了共形天线馈源对其散射特性的影响,以及受到入射场影响时天线方向图的变化。研究表明:不同环境情况下天线的辐射和散射性能均有较大改变,环境因素成为天线设计中不容忽视的问题。     

机载天线辐射方向图研究

本文采用一致性几何绕射理论分析了某型载机机体对其上安装的单极子天线辐射方向图的影响，计算了天线经机体散射后的场，编制了计算程序，调用该程序可计算机载天线任意面方向图及立体方向图。其结果可用于天线间耦合特性分析和机载多天线配置优化研究。     

复合材料垂尾隐蔽式短波天线研究

为研究复合材料垂尾对机载短波天线输入阻抗和辐射特性的影响,分析了不同机载隐蔽式短波天线的结构和性能,提出了一种基于复合材料垂尾的新型回线天线结构,并利用基于时域有限差分法的仿真软件XFDTD对这种位于机垂尾前缘的隐蔽式回线天线和传统的机载套筒天线分别进行了建模和仿真。根据仿真结果分析并总结出了复合材料垂尾对这两种机载短波天线输入阻抗和辐射特性的影响情况。通过与传统回线天线的比较,验证了新型回线天线的可行性和优势。仿真结果对实际机载短波天线的研究和设计有一定的参考价值。     

新型共孔径导航天线

提出了一种新型共孔径导航天线。利用不同天线具有不同辐射空间的特点,在低频天线弱辐射区加载高频天线辐射区,两天线辐射区域互补的思路实现共孔径。仿真证明天线辐射性能不仅能够满足两种导航要求,同时两个天线端口之间的隔离度大于82dB。该设计思路对减少机载平台天线的数量,提高系统集成度具有指导意义。     

一种降低机体对天线方向图影响的多天线应用方案

针对机载超短波通信的需求,为降低机体对超短波天线方向图的影响,提出了一种机载超短波多天线应用方法.通过多天线的使用和天线优化布局,改善天线装机后带来的辐射畸变的影响,保证天线空域覆盖率,提升超短波通信能力.     

基于模式项散射的吸波结构

天线雷达散射截面(RCS)的缩减是隐身平台实现低散射特性的关键.吸波结构是缩减目标RCS的重要技术手段,而又难以避免对天线辐射性能产生恶化影响.针对微带天线提出了基于模式项散射的吸波结构设计方法,利用吸波结构模式项散射与微带天线的结构项散射进行对消,达到天线带外雷达散射截面缩减的效果.通过仿真验证,在工作中心频率为10...     

一种适于缝隙等表面缺陷类目标的评估方法

缝隙等表面缺陷类目标对飞行器的隐身性能具有重要影响。根据缝隙等表面缺陷类目标的散射机理,该文提出一种载体背景对消方法,用于评估表面缺陷类目标散射。该方法将载体作为目标背景的一部分,通过矢量场相减的方式对消掉载体的自身散射影响,特别是载体强散射角域的散射影响,从而获得了全角域范围内表面缺陷类目标的散射特性数据,解决了使用常规方法目标受载体影响无法获得完整散射特性的问题。通过数值计算和实验测量的结果对比表明:该方法可以对缺陷类目标的电磁散射特性进行有效评估。对消后载体散射得到了极大程度的降低,有效提高了缺陷类目标的计算或测量精度;同时由于排除载体自身散射的影响,避免了对载体尺寸、超低散射特性的要求,有效降低了载体的加工设计成本。     

影响反射面天线副瓣性能的机理

由于反射面天线中抛物盒顶部开口所造成结构不连续，使其开口处产生的散射场对抛物盒的反射场干涉而造成口径场畸变，从而导致了天线副瓣性能变差。该文根据天线方向图与其口径场之间的关系，通过理论分析和仿真计算，分析、讨论了口径场分布影响天线副瓣性能的主要机理。     

机载全向圆极化天线

圆极化天线对于提高通信系统的抗多径能力具有很明显的效果,但是由于机载环境下复杂的边界条件,圆极化机载天线的性能受到很大的影响。该文分析了几种机载条件对天线性能的影响程度,并提出了采用机载圆极化天线的解决方法。     

低雷达截面的超宽带双环单极子天线

介绍了研制的一种新型可用于雷达低可见平台的超宽带双环单极子天线.该天线利用由金属通孔连接的 2 个环状结构作为辐射单元,利用两边倒有 90°圆弧角的矩形结构设计辐射地板.辐射单元和辐射地板印制在介电常数为 2.65 的介质材料板上.对天线的辐射和散射特性做了研究,并与参考天线作对比,发现在同样满足超宽带天线的相关指标要求下,文中提出的天线具有良好的雷达截面减缩效果.说明由金属通孔连接的双环结构辐射单元结构可使天线同时具有超宽工作频带和低雷达截面的特性.     

机载共形的双环微带缝隙全向天线

机载全向天线不但要满足水平面全向的指标要求,而且要与机体表面共形设计,常规的单极子天线和微带天线均无法满足要求。提出一种双环微带缝隙天线,可以实现机载共形的全向天线。分析了系统对机载天线的要求、双环微带缝隙天线的展宽带宽的方法,并给出了该天线的设计参数和实测结果,实测结果与仿真结果一致,验证了设计方法的正确性。     

复合材料飞机上静电放电特性研究

针对碳纤维复合材料(介质)飞机上的静电放电(ESD)展开研究,首先给出复合材料飞机上静电放电的产生原理,并根据飞机上放电电流脉冲波形,建立数值模型,模拟静电荷在复合材料飞机上的积累以及静电荷在飞机上静电放电产生的辐射电场,最后结合有限元方法,计算出复合材料飞机的电容并估算静电放电的能量。与传统的金属飞机不同,这里强调对于静电放电产生的辐射电场,以及静电放电对机载天线的影响均在复合材料飞机环境下计算。     

机载0.45 m卫星通信天线结构设计

根据载机平台的工作模式和环境要求,论述了机载0.45 m卫 星通信天线的结构设计过程,包括天线关键结构件的重量、几何尺寸、刚度强度等的优化设 计,采用有限元方法对天线结构模型进行了力学计算和仿真分析,并通过实验进行了验证。 研究结果表明,优化设计后的天线结构各项特性均能满足设计要求。该研究结论可推广至其 他机载天线的结构设计中。     

一种新式宽带笼形单极天线

为展宽传统单极天线的带宽,通过仿真优化设计,详细研究了一种新颖笼形单极天线的阻抗特性和辐射特性,以及各种参数对天线电性能的影响,最终利用优化结果研制了一种结构紧凑的宽带笼形单极天线。实验证明,该天线具有良好的带宽特性、良好的全向辐射特性、体积小、重量轻等诸多优点,测试结果和仿真结果取得了较好的一致。该天线具有良好的应用前景,可广泛用于机载、弹载、空闻载和地面终端等场合。     

多部VHF/UHF频段机载通信电台同址干扰影响分析

多部甚高频/特高频(VHF/UHF)频段机载通信电台在机上同时工作时,存在严重的自扰、互扰、串扰等同址干扰电磁兼容性问题。以3部VHF/UHF频段机载通信电台同机工作为例,分析了影响其通信效果的天线安装位置、空中电磁环境特性、杂散及互调等因素,并进行了空中实际测试;对空中电磁环境特性与地面电磁环境特性进行了比对,初步验证了通信电台发射机杂散辐射射频分量等相关指标优劣的重要性以及多部电台同频段与不同频段通信时带来的二阶互调、三阶互调的影响程度,有助于指导机载通信电台的电磁兼容设计。     

Scattering from conjugate-matched antennas

The scattering properties of antennas are discussed in terms of the scattering matrix. It is shown that one retains some control over the scattering properties of the antenna after the radiation pattern is specified and the scattering matrix can be used to optimize these scattering properties. The scattering matrix is used to design a simple antenna which absorbs more power than it scatters under conjugate-matched conditions. A loop-dipole configuration is given which corresponds to the scattering matrix.     

Gain measurements of vertically polarized antennas over imperfect ground

A technique is described for measuring the absolute gain of vertically polarized HF antennas. A horizontal half-wave dipole, located near the antenna being measured (test antenna), is used as a reference in a comparison type of gain measurement. A rotatable, linearly polarized, transmitting antenna is mounted on an airplane and used to illuminate the test-reference antenna location. With the airborne antenna vertical, the response of the test antenna is measured. The airborne antenna is quickly rotated to a horizontal position and the response of the reference dipole is measured. When the airplane is in the main lobe of the test and reference antennas, these two measurements yield the gain of the test antenna relative to that of the reference dipole. The gain of a horizontal half-wave dipole is presented graphically, versus main lobe elevation angle, for various heights above imperfect ground. Mutual impedance variations were considered in the computations for these graphs. Model antenna measurements were made at 400 MHz to verify the principle of the technique. On-site HF measurements could give gain figures accurate to within a few tenths of a dB of their true value.     

基于VI的机载SAR天线稳定平台ATS

该文简述了机载SAR天线稳定平台的工作原理,介绍了针对某型机载SAR天线稳定平台的新型自动化测试系统。该系统以PXI虚拟仪器为核心,使用二维电控转台模拟载机角运动,采用激光小角度测量方法测量平台响应误差。该机载SAR天线稳定平台测试系统可用于多种类型的机载SAR天线稳定平台测试。     

机载多模相控阵天线的结构设计

论述了机载多模相控阵天线结构设计中的主要问题及解决途径,包括高精度辐射阵面及其背架的刚强度优化设计、天馈器件的轻小化设计、高密度高精度组装设计。经实践验证,这些解决方法效果良好。     

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.