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.     

基于组合梯度超表面的低RCS微带天线设计

针对微带天线的带内和带外雷达散射截面（radar cross section,RCS）减缩问题,提出了一种加载组合梯度超表面的低RCS天线设计方法,以解决传统RCS减缩技术存在的带宽受限和设计复杂问题.该方法将8个梯度方向间隔45°的梯度超单元依次排列在辐射贴片的周围,由于梯度超单元的奇异反射特性,散射场将会被重新分布至各个方向,表现出漫反射效果,从而实现单站和双站的RCS减缩.仿真和测试结果表明:加载组合梯度超表面前后微带天线的RCS在7.2~18.4 GHz减缩了5 dB以上,且微带天线原有的辐射特性基本保持不变.该设计方法具有设计简单、超宽带工作的特点.     

双频HIS的设计及其在微带天线RCS减缩中的应用

设计了一种新型双频高阻抗表面(HIS)结构,并将其应用在双频微带天线的带内雷达散射截面(RCS)减缩中.通过在蘑菇状EBG结构的表面贴片开槽实现两个同相反射相位带隙,将该HIS结构加载在双频微带天线周围.仿真和实测结果表明,当天线周围加载HIS结构后,天线辐射性能基本不变,同时带内RCS分别获得5.5dB和6.5dB的减缩.     

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。     

基于CSRR结构的低RCS 微带天线设计*

基于互补开口谐振环奇异的折射率特性,研制了一种可用于雷达低可见平台的新型微带天线.采用等效分析方法对CSRR结构的等效媒质参数加以研究,并将其应用于普通微带天线非辐射边一侧的接地板上,在保证天线辐射特性基本不变的同时使散射波远离镜像方向,从而实现在空域中的带外雷达散射截面积减缩.仿真和测试结果表明,加载CSRR结构的微带天线仍为线极化,前向增益仅损失0.32dB,对于不同角度入射波镜像方向RCS均有减缩,其中法线方向RCS最大减缩量达到7.8dB.该设计具有低成本、设计简单、便于加工、利于共形等优点,为天线RCS减缩提供了新思路.     

一种有效减缩微带天线RCS的新方法

根据经典理论,对于线极化矩形贴片天线,其主模电场强度在平行于非辐射边的中心线上为零。如果沿此中心线对微带天线加载电阻,对其辐射性能影响不大,然而对散射性能则有很大改善。通过引入一种阻抗加载技术和接地板开槽技术使微带天线的RCS大幅减缩,结合小型化技术,微带天线的RCS得到进一步减缩,而且天线外形尺寸也比原天线有所减小。这样,就同时兼顾了微带天线的辐射性能和散射性能。     

一种微带天线RCS减缩方法与实现

微带贴片天线因其具备的多种优点已广泛应用于通信、雷达等各个领域,微带贴片天线在不影响其辐射性能的前提下,提升其雷达隐身性能即进行RCS（雷达散射截面）减缩,一直以来都是重要的研究方向。通过分析微带天线RCS减缩机理,提出了一种通过对矩形微带天线进行H形缝隙加载的方法,提升其雷达隐身性能,实现了天线辐射性影响较小基础上,在X波段内天线的RCS得到大幅减缩。     

基于分形的吸波材料及其在微带天线中的应用

在方形贴片完美吸波材料的基础上,通过Minkowski分形和开槽,设计了一种新型完美吸波材料,并分析了其吸波原理.将该材料加载于微带天线,用于减缩天线带内雷达散射截面(RCS).仿真结果表明,相比于方形贴片吸波材料,设计材料的谐振频率下降了8.6％,最大吸波率达99.97％.加载该材料后,天线的辐射性能没有降低,而其带内RCS得到有效减缩.实测结果与仿真结果较为吻合,表明了该材料可以用于微带天线的带内隐身.     

微带天线RCS及其减缩

分析了影响微带天线RCS的公式，利用公式时微带天线的RCS减缩进行分析．计算了RCS减缩效果和在此情况下天线的辐射性能。结果表明，微带天线RCS与来波增益，天线本身增益和天线辐射效率有关。谐振点RCS的减缩通常伴随着天线增益和辐射效率的下降。     

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。     

Dual-frequency slotted rectangular microstrip antenna

By embedding a pair of properly-bent narrow slots close to the non-radiating edges of a rectangular microstrip patch, a novel dual-frequency operation of microstrip antennas using a single probe feed is proposed and experimentally studied. The two operating frequencies have parallel polarisation planes and similar broadside radiation patterns, and the frequency ratio of the two frequencies is controlled by the bent angle of the embedded slots. Details of the obtained dual-frequency performance are presented and discussed     

一种减缩微带天线RCS的新型开槽结构

提出了一种能在较宽频带范围内减缩微带贴片天线雷达散射截面(RCS)的新结构。该结构通过对天线贴片开圆形槽和横槽减缩高频段的RCS,结合对接地板开纵槽减缩低频段的RCS,从而实现了整个频带内RCS的有效减缩。理论分析和仿真、实测结果表明,该结构在保证天线辐射性能的同时,对2 GHz～8 GHz频段有较大幅度的RCS减缩,最大减缩值达27.16 dB。     

微带天线RCS缩减技术及分析方法

分析了微带天线ＲＣＳ（雷达散射截面）缩减的物理机制，对典型的ＲＣＳ缩减技术进行了综述，评论了几种计算微带天线ＲＣＳ的理论方法，指出了微带天线ＲＣＳ研究中值得探索的若干问题。     

Bandwidth enhancement of inset-microstrip-line-fedequilateral-triangular microstrip antenna

By embedding a pair of properly-bent narrow slots in an equilateral-triangular microstrip patch, broadband operation of microstrip antennas with an inset microstrip-line feed can be achieved. With the proposed antenna design, the impedance bandwidth can be as large as ~3.0 times that of a corresponding simple triangular microstrip antenna. Some simple design rules for the proposed antenna have also been determined experimentally. The design rules and experimental results are presented and discussed     

Characteristics of switchable ferrite microstrip antennas

Switchable antennas consisting of microstrip elements with an in-plane biased ferrite cover layer are introduced. Their radiation and radar cross section (RCS) properties are examined through a full-wave moment-method analysis. For microstrip antennas with a ferrite cover layer, the presence of a decaying extraordinary wave in the ferrite layer can reduce or prohibit incident fields from reaching the antenna resulting in significant RCS reduction. For antenna radiation, most of the power will be converted into magnetostatic waves and little radiates into the air. Under such circumstances, the antennas are “off,” in the sense that they are effectively absent as radiators or scatterers. The aim of this paper is, through the use of an accurate full-wave analysis, to investigate the properties of the switchable microstrip antennas. Both the cases of strip dipoles and rectangular patches are analyzed. The effects of the cover-layer thickness, bias-field strength, and the existence of both ordinary and extraordinary waves on the switchable antenna properties are discussed     

小型化方法减缩微带全向天线RCS

本文利用短路探针及开槽的方法对一种微带全向天线进行了小型化设计,在满足辐射性能要求的情况下,使其雷达散射截面(RCS)在工作频带内得到 10dB 减缩。     

利用接地板开槽减缩微带贴片天线的RCS

接地板开槽可以改变微带天线的辐射特性及阻抗特性,在微带贴片天线的频带展宽中已有所应用。该文给出了微带贴片天线散射特性的矩量法求解过程,并分析了接地板开槽对天线雷达截面(RCS)的影响。与短路针加载相结合,给出了一种接地板开槽形式。结果表明,据此设计的微带贴片天线在较宽频带内实现了RCS的减缩,同时天线的辐射性能保持良好,对天线的隐身有一定的借鉴作用。     

Bandwidth Limitations on Linearly Polarized Microstrip Antennas

The Bode-Fano integral can be used as an objective tool for assessing the bandwidth of antennas, and especially schemes for bandwidth improvement. Results for U-slot and E-slot dual resonant patch antennas suggest that the Fano integral is invariantly related to the overall volume. The Bode-Fano and Youla theories of broadband matching have been applied to the narrowband and wideband lumped equivalent circuit of microstrip antennas to calculate the maximum achievable return loss-bandwidth product of linearly polarized microstrip antennas. Curves are presented showing the relation between the antenna bandwidth, maximum achievable return loss, and parameters of the equivalent circuit. It has been shown that creating parallel slots on the patch despite all potential advantages, may reduce the potential bandwidth of patch antennas.