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。     

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。     

低RCS雷达天线技术的研究和应用

设计和使用具有低ＲＣＳ性能的雷达天线是一项涉及到多项研究领域的课题，一直为国内外所关注。随着对天线散射机理的深入分析，一些创意较新的天线ＲＣＳ减缩技术被提出，如本文介绍的以抑制天线模式项散射为主的选频副反射面和馈源滤波罩等技术，这些技术不但具有较好的低ＲＣＳ性能而且具有较好的适用性，频率选择表面（ＦＳＳ）技术已被广泛地用于卫星多频段通讯，而在低ＲＣＳ雷达天线技术方面同样也具有极其重要的应用价值，ＦＳＳ方面的研究成果有效地改善了使用ＦＳＳ的低ＲＣＳ天线的性能，而低ＲＣＳ天线技术发展的需要又反过来对ＦＳＳ提出了更高的要求，本文对国内外在ＦＳＳ研究方面的成果和发展趋势也作了分析和介绍。     

缝隙加载H形双频天线

为了适应现代双频通信系统的要求,双频天线必须具有小尺寸和频率易调节的特点.通过在H形微带天线的辐射边附近采用U形缝隙加载,在单层微带天线上实现了双频效果.和常规的双频微带贴片天线相比,该天线的尺寸可以大大减小.通过改变天线的尺寸参数,高频段和低频段可以很容易地调节,本设计中得到频率比范围是1.716～2.363.该天线在两个频段有相同的极化平面和较宽的辐射波束.     

高温超导天线在天线RCS减缩中的应用

高温超导(HTS)体由于具有较低的表面电阻,在天线应用中,它可以提高天线的效率.天线作为特殊的散射体,会将部分接收的入射场再辐射出去,而超导天线散射场的强度可以通过控制温度来进行控制,并且高温超导微带天线可以实现天线小型化,这就可以实现减缩天线雷达散射截面(RCS)的目的.对高温超导线天线和微带贴片天线的分析结果证明了结论的可行性.这是超导体除了增加天线效率以外的在天线设计方面的另一个应用.     

基于吸收式频率选择反射结构的波导缝隙阵列天线RCS缩减设计

本文提出了一种具有吸收式频率选择反射(AFSR, absorption frequency selective reflection)特性的超材料结构,可用于降低波导缝隙阵列天线带外和带内结构模式的雷达散射截面(RCS)。该结构厚度仅为0.16λ,吸收性能主要归功于中间层上表面集总电阻,吸波率最高可达99%以上,带内反射损耗小于1dB,从而保证天线辐射性能不受影响。将其加载到波导缝隙阵列天线的金属表面上,同时与辐射缝隙保持一定的距离,仿真结果表明加载该结构后波导缝隙阵列天线的反射系数、方向性和波瓣宽度基本保持不变,工作频带为8.87GHz-9.03GHz,在中心频率8.96GHz处增益提高了3.47dBi。     

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。     

基于相位梯度表面的缝隙阵列天线宽带RCS减缩

提出了一种基于耶路撒冷十字单元的相位梯度表面, 并将该表面加载到缝隙阵列天线表面.通过利用该表面将空间波(propagating wave, PW)转化为表面波(surface wave, SW)及奇异反射特性, 天线可以在很宽的频带内实现显著的雷达散射截面(radar cross section reduction, RCS)减缩.与参考天线相比, 设计天线在TE和TM两种极化波垂直和斜入射状态下均在6~18 GHz频带范围内实现了单站RCS减缩, 并且在9.5 GHz处的最大减缩量达到20 dB.与传统的天线RCS减缩技术相比, 该方法可以在保证天线原本辐射性能的基础上同时实现天线带内和带外的RCS减缩.     

基于特征模理论的微带天线双线极化RCS缩减设计

文中以特征模理论为指导,通过天线修形方法实现了微带天线双线极化宽频带雷达散射截面(RCS)缩减设计.对天线的特征模式进行分析,根据模式权重系数选取主要散射模式,并利用辐射和散射模式电流的区别,在保证辐射性能前提下,通过天线修形技术抑制主要散射模式实现了微带天线的双线极化宽频带RCS缩减设计.仿真结果表明:与参考天线相比...     

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。     

用于天线RCS减缩的分形微带贴片天线

本文给出一种分形微带天线在天线雷达散射截面(RCS)减缩中应用的示例.分形结构具有独特的空间填充性能,利用该性能可以探索分形天线在天线RCS减缩中的应用.设计出的分形天线与常规天线的辐射性能进行了比较,可以看出分形天线基本保持了原辐射性能.同时比较了两者的散射性能,可以看出分形天线有一定的RCS减缩效果.本文的内容对天线隐身有一定的借鉴作用.     

基于超材料的双频微带天线RCS减缩研究

针对双频微带天线的带内雷达散射截面减缩问题,提出了一种加载型微带天线。通过在贴片周围加载吸波超材料,天线的带内雷达散射截面得到有效减缩。该超材料吸波体仅由两层金属及其中间的有耗介质组成,底面金属不刻蚀,顶面由双环方形贴片组成。仿真结果表明:当天线周围加载吸波材料后,在保持天线辐射性能基本不变的情况下,双频带的雷达散射截面分别获得8.0d B和5.5d B的减缩。     

基于PIN 二极管的微带天线RCS 缩减

本文通过PIN 二极管加载方案实现了矩形微带天线在低RCS 状态和最佳辐射状态之间的转换。提出了一种简单 的加载电路,在每一加载位置处,电路加载于贴片和接地板之间。根据辐射贴片下感应电场的幅度分布,提取出最大感 应电场出现的区域和随频率变化是最大场强出现的次数,确定二极管加载位置。在分析过程中,PIN 二极管采用正偏电 阻反偏电容等效模型。研究表明,天线不工作时在较大的角向空域内可以实现明显的RCS 缩减,而天线工作时辐射性能 保持良好。     

微带天线RCS计算

在采用基于混合位积分方程的矩量法分析微带天线RCS时,首先采用二级离散复镜像法求解空域格林函数,从而大大提高了矩量法的计算效率,然后利用三角形网格剖分计算目标,也使得矩量法更适合分析复杂结构.采用本文方法的计算结果也和相关文献的计算结果相一致,从而验证了本文方法的高效性和正确性.     

微带方形缝隙天线的阵列设计

根据理论分析的结果,设计了中心频率为35 GHz的微带方形缝隙直线天线阵列与圆环天线阵列。通过计算机仿真技术(Computer Simulation Technology,CST)微波工作室仿真可知,直线阵列的方向性系数达到17.32 dBi,当电压驻波比(Voltage Standing Wave Ratio,VSWR)小于2时带宽为4.371 GHz;圆环阵列的方向性达到10.1 dBi,带宽为5.07 GHz(VSWR<2)。因此其符合相控阵雷达的要求。     

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。     

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。     

小波矩量法分析环形微带缝隙天线*

将矩量法和小波变换理论结合起来,应用于求解电磁场积分方程,分析计算了环形微带缝隙天线磁流分布、驻波、阻抗特性和辐射方向图,通过用小波基代替一般的分域基矩量法中的权函数和基函数,使矩量法中与算子相对应的阻抗矩阵变成为大量元素为零的稀疏矩阵,减小了数值方法对存储量的要求,在达到允许精度的前提下,使计算量显著降低。文中给出计算实例,验证该方法,计算结果与用一般矩量法计算结果和实际测试结果相比,吻合较好。     

微带方形缝隙天线的设计

口径天线的口径越大,波束越窄,但方向性会增加,结合这个特点,利用天线的辐射规律,根据工作频率为35 GHz,初步确定微带方形缝隙天线的结构与尺寸。通过软件扫描的方法逐渐降低尺寸扫描区间,找到谐振点,最终确定微带馈电的方形缝隙天线的尺寸。仿真结果表明,方形缝隙的波束较宽,适合用于相控阵雷达的天线使用。