米波频段飞机目标全极化散射仿真与特性分析

该文基于全极化雷达对空探测和目标识别的应用需求,研究了飞机目标全极化散射特性,特别是交叉极化散射的产生原理和可利用性。在米波频段对隐身和非隐身飞机目标开展了数值建模和仿真计算;分析对比了不同飞机目标的极化散射空域分布特性,分析了不同的外形结构产生强交叉极化的条件。结果表明:非隐身飞机具有较丰富的极化散射特性,有利于雷达目标的极化识别。      

海洋二号微波定标辐射计天线子系统

海洋二号微波定标辐射计HY-2Calibration Radiometer(HY-2 CR)采用了高增益、低副瓣、高波束效率低损耗的天线子系统.三个频率共用一个偏馈抛物面,天线频率分别为18.7 GHz、23.8 GHz和37 GHz.采用双隔膜正交模耦合器实现双极化信号提取,利用紧凑型圆锥波纹喇叭进一步降低天线结构尺寸和质量.测试结果显示天线完全达到了设计要求.     

低交叉极化水平的宽带滤波贴片天线

提出了一种低交叉极化水平的宽带贴片滤波天线。在层叠式贴片与金属大地之间插入一对1/4波长短路谐振器,天线的通带内可出现3个反射零点,实现了拓展天线工作带宽的效果。在通带的高端出现两个反射零点,提高了天线的高端带外抑制水平。该天线与传统的微带贴片天线相比,具有宽频带、高增益、低交叉水平以及高端频率选择性的优势。为验证理论预期的可实现性,设计了中心频率在3.5 GHz的天线案例。仿真结果表明,该天线的剖面高度为0.1λ0,10 d B匹配带宽为22%,增益为8.4 dBi,交叉极化小于-30 dB。     

K 波段喇叭天线增益的预测及外推法实测验证

为了研究采用基于远场Friss公式建立起来的传统三天线法测量天线的增益时所引起的误差、有限测量距离误差修正值的误差情况,以及我国常用来验证测量结果时所采用的解析式的误差,该文针对K波段的标准增益喇叭天线的增益,分别采用三种解析式(Jull公式、Schelkunoff公式以及Rao公式)和两种数值计算方法(矩量法-MoM和时域有限积分法-FITD)来进行计算,并提供了外推法(又称为广义三天线法)实测结果来做比较分析。为了说明外推法法测量结果的准确性(U=0.04dB,k=2),在附录中简介了外推法的测量原理。分析结果表明,对于K波段喇叭天线而言,在用于验证传统三天线法的测量结果的准确性时,由解析式计算的天线增益"理论值"需要慎重;而采用全波分析方法并考虑了喇叭壁厚影响的计算结果则比较准确。     

天线罩对抛物面单脉冲天线极化特性的影响机理和仿真分析

单脉冲定向技术是目前最准确的电子定向技术之一, 被广泛应用于微波毫米波跟踪、监视、通信、测量、天文观测等系统.为了保护雷达天线免受环境的影响, 许多单脉冲天线都采用天线罩, 这会对单脉冲天线方向图的极化结构产生影响, 另外, 有意的电子欺骗干扰如交叉极化干扰会对定向性能产生较大影响.文章以雷达导引头普遍采用的X波段抛物反射面幅度比较单脉冲天线为对象, 分析了抛物面结构、初级馈源特性、天线罩引起交叉极化分量的机理, 建立了典型物理参数下的计算模型, 在Ludwig第三定义下对加入天线罩前后单脉冲天线交叉极化特性进行仿真, 综合考虑了天线几何形状、偏置结构、天线扫描等因素对极化特性的影响.结果表明:多种因素会引起单脉冲天线显著的去极化效应, 复杂的方向图极化结构使得单脉冲雷达导引头的定向精度敏感于电波极化方式, 这为进一步开展交叉极化对抗单脉冲跟踪技术研究提供了重要理论基础.     

实测雷达天线的空域极化特性测量及校正

以雷达天线极化方向图实测数据为基础,建立了天线极化特性测量模型,通过电磁计算掌握了抛物面天线极化特性的先验知识,分析了实测数据和理想辐射场的主要区别,讨论了实测中天线相位方向图测量误差产生的原因,指出了数据采集频率,信号源频率漂移,相位中心偏移是制约测量精度的主要因素.针对上述误差结合实测数据对相位测量误差进行了校正,结果表明了误差分析的正确性,具有一定的参考价值.     

无源双极化标签式雷达目标及其应用

提出了一种用于雷达目标检测的L型无源双极化标签式雷达目标结构,研究了该标签的雷达散射特性,讨论了标签式雷达目标在机动车交通管制系统中的应用。利用L型金属结构的表面感应电流分布特性提高雷达目标的交叉极化散射特性,将雷达标签置于实际尺寸的机动车模型前窗之上,仿真并比较了机动车贴装雷达标签前后的雷达散射截面。分析表明:这种雷达标签对提高雷达对机动车辆的探测和识别能力实际有效,研究结果对于构建经济实用的机动车交通管制系统具有实际意义。     

检测乳癌的雷达小天线

用于乳癌检测的微波成像基于健康乳房组织和恶性肿瘤的电特性比较。这种固有的差异引起肿瘤(嵌在正常组织中)的微波反射。雷达微波成像则通过这种反射信号随天线位置的变化检测肿瘤。本文的主题是研制一种用于探测交叉极化反射的小型天线以及该天线在乳癌检测方面的应用。通过仿真和实验研究了这种天线用于肿瘤模型检测的能力和局限性,并验证了该方法检测乳房肿瘤的可能性。     

背腔式微带贴片天线的近场分布和交叉极化方向图的数值计算

采用矢量有限元——边界积分混合方法针对带有背腔结构的微带贴片天线进行了数值计算：首先计算了E面、H面方向图，用于验证该混合方法的正确性；接着计算了在第一谐振频点f1=1．96724G、第二谐振频点f2=2．85G处天线表面缝隙处的电场分布，同时讨论了天线的交叉极化方向图在两个谐振点的变化；最后分别针对在失谐状态下、电介质的不同损耗正切角、加有探针负载等情况，计算了相应的交叉极化方向图，讨论了其变化。