周期性有耗介质结构的电磁散射研究

本文介绍一种新的涂层隐身方法:周期涂覆方法,它与均匀涂覆方法相比,能够在不增加散射体厚度的情况下,使用现有单层有耗材料,使目标的隐身特性得以较大改善。本文运用快速傅氏变换和迭代法对一些具体例子进行了计算,并与实验结果进行了比较。     

一种埋入式腔体的低RCS载体外形设计

根据腔体目标在较大方位角内有较强散射的特点,提出了包覆腔体载体的设计要求。设计了大后掠扁平式后段收尖的载体初步方案。通过头部边缘锐化、头部边缘后掠角增加和对尾部边缘渐变半径处理,获得了符合载体设计期望的“凹坑式”雷达散射截面（RCS）随方位角曲线分布。研究结果显示,在水平极化时,尾部边缘采用渐变半径圆弧过渡曲面可以有效降低边缘散射在入射方向的回波,而在垂直极化时却增强了表面波回波强度。     

介质埋藏平面蝶形天线的设计

采用了介质埋藏的形式将平面蝶形天线埋藏于介质中,并设计了渐变的平面微带巴伦给平面蝶形天线馈电,实现了不平衡到平衡的转换;还设计了三角形微带巴伦和微带传输线一起的结构形式,进行阻抗匹配。使用电磁仿真软件Ansoft HFSS对该天线进行了优化设计和仿真实验,与制作的实物天线性能进行对比。仿真和实测结果表明,该天线S11≤-10 dB仿真的相对带宽达到88.7%而实测的相对带宽为79.3%,具有超宽带特性;在工作频率处,仿真增益为 6.9 dB,实测增益为5.8 dB。该天线满足某工程项目的需要,可作为探地雷达系统的收发天线。     

无人作战飞机天线多层频率选择表面技术

无人机作战飞机(UCAV)快速发展的同时,无人机平台天线的频率选择表面(FSS)技术也得到广泛应用。设计和测试了一种用于无人作战飞机天线隐身的多层频率选择表面,多层频率选择表面通带为K频段,并且有一个很宽的阻带。数值结果和测试结果验证了该频率选择表面的有效性。该设计技术可以广泛应用在今后无人作战飞机天线隐身上,也可以用在其他隐身平台的相关天线设计中。     

飞行器部件低散射载体的分析与设计

降低弱散射源的雷达散射截面,增强飞行器部件的隐身性能至关重要。但部件脱离飞行器后,需依托载体才能得到准确的隐身性能。通过探究低散射载体设计机理和思路,考虑爬行波、行波、入射频率等影响因素,设计了一款低散射载体。通过理论建模、特征基函数法仿真计算和试验测试方法验证,所设计的低散射载体的雷达散射截面足够低,可有效消除弱散射源以外的其他杂波散射影响,还原部件真实状态,有利于提升弱散射源隐身性能评估的准确性,从而优化飞行器隐身设计。     

智能蒙皮天线的体系构架与关键技术

区别于传统天线设计方法,提出了一种新的智能蒙皮天线设计架构,探讨了实现智能蒙皮天线的关键技术。通过在射频功能层采用可重构技术和在后端采用信号处理的方法,实现了智能蒙皮天线的波束自适应,解决了传统天线仅仅依靠信号处理方式来实现天线波束自适应的局限。分析了智能蒙皮天线的封装功能层、射频功能层以及控制与信号处理功能层的实现措施。最后针对新一代航空平台的应用需求,进一步探讨了智能蒙皮天线的关键技术和实现方法。     

一种新型的介质反射面天线

提出了一种新型的多层介质结构的反射面天线,反射平面上所需要的相位补偿通过选择合适的介质厚度来实现,使用几个多层圆形介质即可满足条件。与传统的高增益天线相比,该结构设计简单,加工方便。验证了几种不同层数的结构和一个等口径的抛物面反射面天线。加工并测试了一个采用Vivaldi做馈源的4层结构的反射面天线。仿真和测试结果均表明该天线具有良好性能。     

翼尖尖点散射特性分析

为解决机翼翼尖等弱散射源所带来的雷达散射截面(RCS)贡献问题,针对典型机翼设计了几种不同的机翼翼尖方案,建立了典型翼尖数值模型。利用基于多层快速多极子算法（MLFMA）的FEKO软件,计算、分析不同方案翼尖外形在不同频段、不同方位角下的RCS量级,并优选出对机翼RCS贡献最低的翼尖外形方案。计算结果表明,针对典型机翼,从翼尖到翼根方向上15%处顺气流直切的翼尖外形方案,其翼尖尖点所带来的RCS贡献最小。     

机载天线辐射与散射对射频特征的影响

机载天线除了对其自身工作辐射性能有要求外,还对其散射性能提出了高要求。由于飞机平台外形及材料具有不同的特性,导致天线在装机后产生不同程度的辐射畸变,从而影响传感器的辐射性能,直接影响其通信、探测、干扰等功能。同时从散射角度看,由于空间角域电磁辐射能量分布发生变化,导致其散射性能也发生变化。通过精确分析典型模型的天线辐射畸变、散射特性及有源对消等问题,分析了辐射畸变、散射及对消对机载平台射频特征的影响,最后提出了发展建议,对于机载天线工程设计具有很好的参考价值。     

低散射目标支撑金属支架的外形参数优化

低散射金属支架用于电磁散射测量中的目标支撑,是隐身飞行器设计制造过程中的重要装备。合适的支架外形可以降低自身电磁散射及变形,对于减小测量误差十分重要。通过理论计算、软件仿真、紧缩场测量的方法,从尖劈边缘绕射和行波散射的角度分析了金属支架外形参数对支架散射的影响机理,并考虑了支架变形带来的背景对消误差。在理论分析基础上,通过建立三维参数模型利用FEKO软件优化的方法,获得了工作在C频段和X频段下金属支架的最优散射倾角和截面形状,并比较了其力学变形的优劣,综合考虑散射性能和力学性能得到优化结果。提出了60°的最优倾角和70°的重载目标用倾角,以及一个后部长度占全长26.9%的非对称卵形优化截面,该截面形状可均衡降低支架垂直极化和水平极化方向的电磁散射。给出了倾角变化下尖劈绕射和行波散射变化趋势不同决定了存在优化倾角的结论,和支架前劈夹角和照明区截面长度尽量同时减小的低散射截面设计原则。研究成果对低散射金属支架设计工程化和降低电磁散射测量误差具有重要意义。     

金属舱近场孔缝耦合特性数值分析

为分析和解决车载天线对舱内电子设备电磁干扰的问题,建立了全尺寸金属舱模型,运用基于时域有限积分法的商业软件CST,重点分析了孔口形状、开孔与辐射源的间距及相对位置对孔缝近场耦合特性的影响,并对比了典型孔缝结构所造成的近场电磁泄漏,系统建立了孔口形状、开孔与辐射源的间距、相对位置以及孔缝结构类型等4个因素与孔缝近场耦合强度之间的数值关系。所得结论有利于指导车载天线及舱内设备的布局。     

基于UC-EBG的吸波结构设计及其在微带天线中的应用

在共面紧凑型光子晶体结构(Uniplanar Compact Electromagnetic Bandgap,UC-EBG) 基础上加载集总电阻,设计出一种新型吸波结构,并分析了其吸波原理。将其加载于 微带天线,用于减缩天线带内雷达散射截面(Radar Cross Section,RCS)。仿真结果表明, 在谐振频点,该吸波结构的吸波率达到998%。加载该结构后,天线的辐射性能基本保持不 变,而对于垂直入射的TE波和TM波,其带内RCS分别减缩了26.22 dB和15.08 dB。 实测结果与仿真结果较为吻合,证实了该结构可以减缩微带天线的带内RCS,从而提高其带 内隐身性能。     

外形设计对飞机隐身性能影响分析

飞机的隐身技术是一个多学科交叉的技术领域,措施多样,外形设计作为其中的一项重要手段也备受关注.文中着重讨论并分析了如何通过有效外形设计措施,降低飞机主要威胁方向雷达电磁波的反射,从而降低其被雷达等探测源截获的风险.