封闭式隐身桅杆的初步设计与效果评估

以一个典型的桅杆-天线系统为例,探讨了封闭式隐身桅杆的设计方法,形成了桅杆-天线系统隐身初步设计原则。为了保障电磁收发设备的正常工作,研究了封闭式桅杆上透波窗的设计方法和相应的频率选择表面(FSS:Frequency Selective Surface)技术。对封闭式隐身桅杆方案与普通桅杆的电磁散射性能进行了对比分析。结果表明:封闭式隐身桅杆能在宽广的角域范围内有效降低桅杆-天线系统的雷达散射截面(RCS:Radar Cross Section),大幅度提高桅杆-天线系统的隐身性能。     

曲率对有限曲面狭缝阵列传输特性的影响

扩展互导纳法用于研究有限曲面狭缝阵列的传输特性,分析了一维弯曲效应以及单元列数、曲率等因素对磁流分布、散射方向图及频率响应曲线的影响.结果表明,曲面张角是衡量弯曲效应的主要参数. 当曲面张角较大时(120°以上),弯曲效应显著,单元磁流分布剧烈起伏,散射方向图波束展宽且副瓣电平升高,谐振频率、传输带宽及功率透射系数等频率响应特性均发生较大变化.当曲面张角较小时(60°以下),仅边缘附近的单元磁流分布受到曲率影响,散射方向图与传输特性均接近于有限平面阵列,表明此时可近似忽略弯曲效应. 关键词： 频率选择表面 狭缝阵列 传输特性 曲率     

双层频率选择表面电磁特性数值模拟研究

给出了一种分析有介质加载的不同栅格外形双层频率选择表面电磁特性的数值模拟方法.介质分离区内前向波和反向波分别关于相应的频率选择表面是周期的,确定了矢量传输及衰减模的表述形式.应用电磁场边界条件获得不同Floquet模系数的矩阵表达式,推导出一组耦合的积分方程,利用矩量法求解得到结构的电磁散射特性.模拟结果表明,由于层间介质内电磁场衰减模的耦合,双层FSS结构的电磁传输特性较单层有很大的改善.     

FSS对TE极化波传输特性的实验研究

通过实验测试,从单元的尺寸、形状、介质加载以及各参数对入射角的敏感性等方面,初步探讨了频率选择表面(Frequency Selective Surfaces,简称FSS)对TE波的传输特性.结果表明,FSS的谐振频率主要由单元的尺寸和形状确定;介质加载使得FSS平板的谐振频率降低;加载不同厚度的介质对FSS的透波率和谐振频率影响不同;对称加载介质能提高FSS的传输特性对入射角的稳定性.     

Transmission properties of frequency selective structures with air gaps

The transmission properties of compound frequency selective structures with dielectric slab and air gaps were investigated by computation and experimentation.Mechanism analyses were also carried out.Results show that the air gaps have a distinct influence on the transmission properties.Resonant frequency of the structure would increase rapidly when the air gap appears.After the gap gets larger to a specific value,generally 1/5 wavelength corresponding to the resonant frequency,the transmission properties would change periodically with the gap thickness.The change of transmission properties in one period has a close relationship with the dielectric thickness.These results provide a new method for designing a bandpass radome of large incidence angle and low loss with the concept of stealth shield radome.     

单层带通FSS结构中空气间隙的影响

以狭缝阵列为例,利用模匹配法计算分析,并结合实验,针对即贴型频率选择表面(FSS)与介质板复合结构中的空气间隙进行研究.结果表明,空气间隙对FSS结构的传输特性影响与介质厚度和空气间隙大小密切相关.合空气间隙时谐振频率比无空气间隙时向高处漂移.空气间隙的厚度达到一定值后,传输特性随空气间隙厚度周期性变化.在同一周期中,传输特性的变化幅度取决于介质厚度.基于研究结果提出了隐身屏蔽罩概念,为大入射角下低损耗FSS天线罩的应用提供了新思路.     

周期性狭缝阵列的等效电路机理

基于周期性狭缝阵列的导纳特性研究,提出了一种新的等效电路方法,阐述了狭缝阵列的谐振机理.结果表明,阵列导纳在Smtih圆图中的轨迹均是从低频到高频沿顺时针变化,反映了其频率响应特性与无源端口网络的相似性.等效电路的传输曲线与相应的阵列一致,表明等效电路参数求解方法正确,将其应用于分析介质厚度的影响,表明介质加载主要影响等效电容,导致谐振特性的变化.     

平面FSS阵列的一维截断效应

基于互导纳法进行有限频率选择表面(FSS)计算分析,研究狭缝阵列一维截断时磁流分布、散射方向图及传输特性的变化,考察了单元列数、入射角等因素的影响.与无限平面阵列相比,截断导致边缘单元磁流分布起伏,部分频率产生表面波,散射方向图波束展宽且副瓣电平升高,功率透射系数发生变化,仅谐振频率和传输带宽与无限平面阵列基本相同.     

WO3/PANI核壳结构反蛋白石薄膜的电致变色性能

采用连续离子层吸附法在反蛋白石结构三氧化钨(IO-WO₃)薄膜表面引入导电聚合物聚苯胺(PANI)层, 制备了独特的WO₃/PANI核壳结构反蛋白石薄膜(IO-WO₃/PANI). 探究了IO-WO₃/PANI薄膜的形貌、 组成和电化学行为. 结果表明, 当电位扫描范围为-0.6~1.0 V时, IO-WO₃/PANI复合膜在不同电压状态下会呈现出4种不同的颜色, 分别为蓝色(1.0 V)、 绿色(0.2 V)、 浅绿色(0 V)和蓝紫色(-0.6 V). 与IO-WO₃薄膜相比, IO-WO₃/PANI复合膜的电致变色性能显著提高, 其着色与退色响应时间分别为3.8和6.14 s, 变色效率(CE)值为201.1 cm²/C. 电致变色性能的改善主要归因于WO₃与PANI形成给体-受体体系和核壳反蛋白石等级孔结构, 使得离子快速扩散, 并为电荷转移反应提供更大的表面积. 研究结果表明, IO-WO₃/PANI核壳结构反蛋白石薄膜是一种潜在的多色电致变色材料, 具有广阔的应用前景.     

介质加载对频率选择表面传输特性影响的实验研究

通过实验测试,从介质厚度、加载方式以及各参数对入射角的敏感性等方面,初步探讨了介质加载对频率选择表面(Frequency selective surfaces,简称FSS)传输特性的影响．结果表明,介质加载使FSS的谐振频率降低;加载不同厚度的介质对FSS的透波率和谐振频率影响不同;对称加载介质能提高FSS传输特性对入射角的稳定性．