单端口天线散射理论研究

本文给出单端口天线的频域和时域散射理论分析,通过时域和频域分析清晰地说明了天线散射的机理.分析过程中包含了探测天线和接收天线对被测天线散射的影响.天线的时域散射特性直观地区分了结构模式项散射场和天线模式项散射场.以该分析过程和结论为基础,讨论了天线散射控制的指导思想.     

相控阵天线系统散射分析

该文采用S参数分析了有源相控阵天线单元馈电系统模型的接收机负载反射系数.将该反射系数代入阵列天线散射场基础理论公式分析了有源相控阵天线的散射场,将有源相控阵天线的天线模式项散射场分为天线模式反射散射场和天线模式相控散射场进行分析.最后通过一维线阵验证了理论分析结果.该分析方法和分析结果为相控阵天线RCS计算和控制提供了理论指导.     

相控阵天线模式项散射特性研究

相控阵天线是隐身武器平台的重要散射源。该文通过相控阵天线散射模型对其模式项宽带散射特性进行仿真计算,并采用旋转目标散射中心成像方法对天线RCS仿真数据进行微波成像,研究了相控阵天线模式项散射的基本规律,并得到其散射中心分布图。仿真结果表明,相控阵天线斜置和天线端口阻抗匹配可大大减小威胁区域内模式项散射。研究结果对相控阵天线模式项RCS缩减工作具有良好的指导意义。     

准八木型相控阵天线模式项散射特性研究

采用工程预估方法对大规模相控阵天线模式项散射特性进行分析,考虑了均匀矩形阵列相控阵天线在不同波束扫描角度下的散射特性.实测相控阵为40×50准八木型均匀矩形阵列天线,工作在X波段,中心频率为10 GHz,峰值增益为37.421 33 dBi,运用HFSS阵列综合预估技术给出了数学近似公式和近似综合2种近似方法计算天线模式项雷达散射截面.仿真结果表明相对于传统预估技术,近似方法计算精度虽有所下降,但效率很高,大大提高了对天线阵列散射预估的速度.     

L波段一维低RCS阵列天线设计方法

L波段阵列天线是隐身平台的强散射源之一,其主要散射源包括结构项散射、模式项散射及散射栅瓣三类。对上述三类强散射源进行机理分析,提出相应的缩减方法,完成了天线的RCS(Radar Cross Section雷达散射截面)缩减设计,并针对L波段一维低RCS阵列天线的特点,对结构项散射缩减等方法给出了数值仿真验证。针对所示算例,仿真结果表明,采用矩形平板偏置15°的方法,3 GHz频率下可以将结构项散射由3.5 d Bsm降低到–26 d Bsm。     

天线远场散射特性计算模型的分析研究

研究了天线散射特性的仿真计算问题,重点对天线所特有的模式项雷达散射截面积(RCS)进行了分析与计算。首先从天线的散射机理出发,给出了天线散射分析的流程,分析比较了三类典型的天线散射分析方法,并以微带天线为例,采用三类典型的天线散射分析方法,分别得到了天线结构散射截面积和天线模式散射截面积,证明了三类散射分析方法的一致性和正确性。仿真结果为进一步分析研究天线目标的宽带散射特性及对天线的检测和识别问题奠定了基础。     

双反射面天线模式散射场的抑制及其RCS减缩

用频率选择表面替代普通双反射面天线的副反射面，可以有效地克服模式射场，从而在带外显著地降低天线的雷达散射截面，实测结果表明，依靠这种方法可以获得２０ｄＢ左右的天线ＲＣＳ减缩效果，而天线的辐射性能却不会受到大的影响。     

一种大型阵列天线散射特性快速计算方法

:针对大型阵列天线的散射特征,提出了一种基于区域分解方法计算大型相控阵天线散射特性的快速计算方法,将相控阵天线的散射计算问题分解为求解反射板和辐射天线阵列两个子区域的问题,使以前不能在PC机上计算大型阵列天线的散射问题得以解决,并且计算速度快。该方法已经在工程中得到应用,通过与实测数据进行对比,计算精度可以达到±1 dB 以内。该方法在保证计算精度的同时可以大大降低计算复杂度,极大地提高了计算效率,为大型相控阵天线RCS预估提供了一种高效、可靠的解决方法。     

大型平面阵列天线散射场的快速计算方法

基于子阵思想,提出利用小型平面阵列中的各天线单元的散射场,来等效大型平面阵列中相似阵列环境下的各单元的散射场,进而利用叠加定理来计算大型阵列的总散射场.并通过公式推导,进一步简化了该方法的操作过程,将大型平面阵列的散射计算问题转化为四个小型平面阵列的散射总场计算问题,显著减小了计算量,同时避免了逐个计算单元场而带来的操作复杂度.计算结果与HFSS仿真结果基本一致,验证了方法的正确性.     

面向ATR的平面隙缝阵列天线电磁散射特性研究

该文针对主动雷达导引头对防空导弹武器系统制导雷达的检测与识别需求,通过对制导雷达平面隙缝阵列天线电磁散射机理的分析,建立了天线的电磁散射模型,研究了天线RCS的计算方法,结合仿真计算结果,给出了天线尺寸、隙缝数目及入射波频率等因素对天线RCS的影响规律。仿真结果表明,雷达天线RCS较大且具有明显的周期性,其幅度特征和周期特征可以作为识别的重要依据,为主动雷达导引头对地面雷达站的检测与识别奠定了基础。     

一种低剖面阵列天线散射特性研究

宽频带宽角域隐身是下一代隐身飞行器平台的关键特征之一,发展超宽带低剖面高隐身传感器已成为下一代隐身飞行器平台的必然趋势。文章瞄准天线阵列超宽带、轻薄化、高隐身的需求特点,设计了一款低剖面的宽带宽角相控阵隐身阵列天线。采用强互耦超宽带相控阵列技术,使阵列天线具备超宽带轻薄化低剖面特征,并通过宽带宽角阻抗匹配、阵列误差控制等手段缩减阵列天线雷达散射截面。仿真及测试结果表明,该低剖面天线阵列具有优良的宽带宽角辐射特性和低散射特性,基本满足下一代隐身飞行器平台对轻薄化低RCS阵列天线的需求,具有一定的工程应用价值。     

一种直线阵列天线辐射散射特性折中设计方法

给出直线阵列天线的辐射散射特性阵元间距折中设计方法。运用该方法对8单元贴片阵列进行仿真验证,结果表明设计的贴片阵列可以在满足辐射性能的基础上,带内和带外单站RCS的强散射点得到了有效抑制,使其在绝大多数入射角处于低散射状态,从而证明了该方法可以快速、有效地指导兼顾辐射性能的低散射阵列设计。     

平面隙缝阵列天线的宽带电磁散射特性分析

 针对主动雷达导引头对防空导弹武器系统制导雷达站检测与识别的需求,研究了平面隙缝阵列天线的宽带电磁散射特性.将天线的电磁散射机理与目标高频散射中心理论相结合,建立了天线的电磁散射模型,分别采用矩量法和物理光学法计算天线的模式项散射场和结构项散射场,并从理论上证明了天线散射中心的客观存在,分析了隙缝阵列天线的散射中心分布特征.最后对不同视角下天线的高分辨距离像进行了仿真,为进一步理解天线的电磁散射机理、分析其宽带电磁散射特性、以及采用高分辨率成像技术对雷达站进行检测与识别奠定了基础.     

某新型车载相控阵天线结构设计

适应新形势下的军事斗争的需要,新型车载相控阵天线涉及到电子单元更为复杂,与传统意义上的相控阵天线架构相比,其在系统功能、技术创新以及设计灵活性等方面都有很大扩展,这对结构设计提出了新的挑战。文中着重介绍了天线结构总体设计和主要部件的结构设计,重点介绍了主框架、天线阵面等力学、热学方面设计分析等,为类似产品的设计提供参考。     

太赫兹光导天线阵列功率空间合成规律研究

采用天线瞬态辐射理论和数值仿真方法,分别研究了阵元个数、阵元间距、激励延迟等物理参量对光导天线阵列功率空间合成效率的影响。通过深入分析和对比文献报道的实验数据,发现在不考虑非线性饱和效应和电磁屏蔽的条件下,对于轴向排列的偶极子光导阵列,导致功率合成效率不高的重要原因主要源自:偶极子的方向性辐射、电磁能量空间耗散和非同步光激励。