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。     

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。     

由平面波谱法求解天线罩瞄准误差的一种方法

天线罩是用来保护无线电系统免受外界影响的一种装置,为了保证在天线扫描角范围内电磁波通过天线罩时得到最大的功率传输系数和最小的相位畸变,运用平面波谱法分析天线罩对天线电磁性能的影响,采用数值积分法求得远区方向图,结合优化方法求解出瞄准误差.     

机载天线罩雷电防护设计方法及应用

文中对机载天线罩雷电防护的必要性和雷电防护方法进行了研究,根据天线罩遭受雷击后的危害程度,确定其雷电关键性类别。根据此类别、雷电防护成本和防护系统对天线罩性能的影响程度,确定是否采取雷电防护措施。采用不同的雷电防护设计方法解决位于不同雷电附着区的天线罩雷电防护问题。利用经验公式和路径比较两种方法设计分流条布局,并通过实例证明了方法的可行性。     

含长贯通导线腔体电磁耦合数值分析与实验研究

基于时域有限积分方法建立了含长贯通导线金属腔体电磁耦合数值模型,分析了平面波辐射下贯通导线长度、电场极化等参数对腔体屏蔽效能的影响;提出了基于吉赫横电磁波传输室搭建实验平台的新方法,对数值结果进行了验证;建立了耦合等效电路,并分析了耦合机理.研究表明:贯通导线对电磁波耦合作用显著,腔内屏蔽效能下降约30dB;贯通导线有频率选择特性,当其电长度ξ约为1/2的整数倍时谐振;外部导线长度对腔体谐振频率及屏蔽效能无影响;内部导线长度及腔体壁厚度主要影响腔体谐振频率;距贯通导线越远,屏蔽效能值越大;贯通导线方向上电场分量增大,屏蔽效能变差.     

单层圆柱磁性天线罩的电磁特性分析

利用复射线近轴近似法分析二维圆柱形磁性天线罩的电磁传输特性.分析了天线罩对罩内的雷达天线性能的影响.讨论了天线罩引起的传输系数和角跟踪性能的变化.数值结果表明,相对介电常数和相对磁导率相等的磁性天线罩具有最佳的电磁传输特性.     

在线放大器为PSA的动态孤子通信系统传输性能受光纤色散参量影响的研究

通过计算机系统仿真研究光纤色散参量对以相敏光放大器(PSA)作为在线放大器的动态孤子系统传输性能的影响。研究结果表明,PSA增益的相敏特性使孤子脉冲主瓣幅度因光纤色散而下降,脉宽展宽,出现旁瓣。光纤色散值越大,经长距离传输后,孤子脉冲主瓣的下降幅度和脉宽展宽程度越显著;且旁瓣脉宽越宽。     

高超声速飞行器毫米波天线罩电气性能研究

针对高超声速飞行器毫米波天线罩的工作环境和要求,分析毫米波天线罩电性能设计的难点。通过与低频段低速天线罩在设计上的比对,分别从天线罩厚度、入射角、材料介电性能3个关键的物理量入手,梳理影响毫米波天线罩电气性能的主要因素。根据已有防热透波材料体系,在继承低频低速天线罩二维射线追踪理论设计方法,并且充分考虑毫米波天线罩电气性能新特性的基础上,综合提出高超声速飞行器毫米波天线罩材料选择及壁厚精确设计方法。通过电磁仿真和实测数据的对比评估毫米波天线罩的电性能,验证了天线罩设计方法的正确性。     

圆柱天线罩电磁散射的复射线分析

利用复射线近轴近似法和集合射线法,可以十分简便地分析天线罩的电磁传输特性和散射特性。本文以二维圆柱形天线罩为例,分析了介质罩对罩内雷达天线性能的影响;计算了天线罩引起的传输系数和角跟踪性能的变化,以及天线罩的附加雷达散射截面;讨论了射线参量及天线、天线罩参量对分析计算精度的影响。数值结果表明,这种分析方法可以显著地简化天线罩优化设计,并可适用于其它多种型式的天线罩。     

周期性电抗加载介质结构电磁特性的等效分析

提出了一种周期性电抗加载介质结构传输特性的等效分析方法。在5～15GHz频率范围内,通过对A夹层介质结构中周期性加载金属丝网栅和金属条带网栅两种结构的电磁特性仿真分析,建立了金属条带宽度与金属丝直径之间的等效关系,并详细分析了电磁波入射方向、网栅加载位置、金属丝直径大小、网栅周期以及介质结构对等效的影响。仿真结果表明:电磁波任意方向入射,金属丝直径较小时等效条件为金属条带宽度为金属丝直径的π/2倍。因几何参数变化而导致的等效误差可以通过等效系数的经验公式予以修正。     

频率选择表面结构吸波体的电磁特性研究

采用时域有限差分法(FDTD)计算了蝶形和方环形FSS单元图形的反射与传输特性以及反射信号与入射信号的相位关系,并对计算结果进行了分析.结果表明电磁波的干涉相消是FSS吸波体吸波的主要原因,并且当反射电磁波满足2nπ的相位关系时才能达到最佳吸波效果;FSS吸波体的中心频率随介质层厚度的增加而下降;介质层厚度为5 mm时...     

草原环境地表电磁散射的矩量法研究

为了满足草原及其附近目标雷达探测和遥感的需要,选用高斯型分布表示草和土壤表面的高度起伏情况,选取Topp 模型表示土壤层介电常数,采用双弥散模型表示草的介电常数,运用矩量法研究了草原环境地表的电磁散射特性,得到了散射系数的角分布曲线,讨论了入射角、入射波频率、草含水量、土壤湿度、土壤层和草层表面相关长度及均方根高度、草层厚度对散射系数的影响。结果表明,散射系数随散射角振荡地变化,在镜反射方向处有明显的散射增强效应;入射角和入射波频率对散射系数的影响较大,草含水量、土壤层和草层表面起伏相关长度和均方根高度对散射系数影响较小且较为复杂,土壤湿度、草层厚度对散射系数几乎没有影响。     

一种实现中红外非对称传输的手征超表面设计

为了研究手征超表面在中红外波段的非对称传输特性,设计了一种基于L型结构的手征超表面单元。利用CST电磁软件进行仿真分析,结果表明在68.92~88.68 THz范围内非对称传输参数大于0.8,在73.25 THz处非对称传输参数达到极值为0.88,由此可知该结构在中红外波段具有良好的非对称传输特性;通过分析表面电流分布和透射场相位分布,阐明了该手征超表面的极化选择性反射和交叉极化透射机理;对单元结构手征强弱和非对称传输特性的关系进行了讨论,并研究了介质层、金属层的厚度以及电磁波入射角度对非对称传输特性的影响。     

基于近场场图的带罩天线近副瓣畸变分析

采用FEKO软件仿真带罩天线远场方向图和近场场图, 采用近场场图分析远场方向图近副瓣畸变的原因.仿真过程中采用等效源技术, 兼顾仿真精度和仿真效率.带罩天线方向图近副瓣畸变主要是由天线罩尖部区造成的, 近场场图表明三种效应导致近副瓣抬升:其一, 电磁波经过天线罩尖部发生明显的衍射, 波阵面分叉; 其二, 金属雨蚀头被激励出表面电流, 进而产生二次辐射; 其三, 部分电磁波能量经反射后透过天线罩尖部区域, 反射-透射电磁波能量叠加在副瓣方向上.针对上述效应, 对天线罩改进设计, 改进后可明显抑制带罩天线近副瓣的抬升.近场场图分析方法揭示了天线罩局部细节和远场方向图之间的联系, 对天线罩电性能优化设计有很好的指导作用.     

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.     

试论特高压共走廊输电线路电磁耦合分析及改善措施

在雷电天气中,雷击现象会引发特高压共走廊输电线路的电磁耦合,进而影响电力设备的正常使用.本文从电磁耦合的概念入手,对特高压共走廊输电线路的电磁耦合及改善措施进行分析和研究.     

System performance in rain in a radome-enclosed environment

Computer modeling and analysis techniques have been established to evaluate performance during rain, in a radome-enclosed system. Electromagnetic transmission line theory using raytracing techniques is presented to compute transmission loss. Comparisons between theory and measured results are documented. Variations in water film thickness versus look angle and the resulting effect on performance are discussed. Other performance effects in rain, such as depolarization and noise temperature, are included in the analysis. The differences in performance using hydrophobic and non-hydrophobic materials can easily be predicted. Hydrophobic membrane materials are available for use with a radome, which yield excellent electromagnetic performance, even at mm wave frequencies. Recent tests are discussed which substantiate enhanced radome performance during rain.     

频选雷达罩电性能的基本问题及解决方法

频率选择表面(FSS)雷达罩技术是新一代战机实现隐身的重要途径。基于目前国内外FSS研究和实践的结果,从FSS的基本要素出发,对FSS雷达罩电性能设计涉及的谐振频率、带宽、栅瓣等基本问题进行了分析、研究、梳理和归结,针对雷达罩入射角和入射波极化变化的情况,对FSS如何增加频带宽度、实现谐振频率与带宽的稳定性、避免栅瓣对RCS的影响等提出了应对办法,指出FSS单元选择、设计小尺寸单元并将它们紧凑排列以及正确地进行介质加载是获取优良电性能的关键。