机载天线和天线阵的RCS缩减研究

发布时间：2020-08-10 13:59

【摘要】：随着飞行器隐身技术的发展,机载天线在隐身方面的指标越来越高,因此机载天线和天线阵的RCS缩减研究愈发重要。本文主要对常见的三种类型的机载天线的隐身技术做了研究,其中包括Vivaldi天线以及其阵列,喇叭天线和刀型天线。其中具体的研究内容包括:首先,主要讲述机载天线的定义与机载天线的分类,帮助我们认识机载天线。其次是与天线散射有关的理论,这些理论是我们解决机载天线及天线阵RCS缩减研究的基础。其次,主要分析Vivaldi天线及其阵列RCS减缩方法。首先分析了两层与三层Vivaldi天线的辐射特性与散射特性;其次分析天线的介质基板的参数对天线辐射性能与散射性能的影响;接着对Vivaldi天线的非辐射边进行金属过孔,模拟磁流环,将天线的表面散射电流束缚在其中从而缩减天线的RCS;最后分析二维面阵相比一维线阵RCS缩减的难点,分析了阵列间距对天线阵列的RCS的影响;对Vivaldi天线单元长度进行四分之一波长变换,将不同长度的天线单元参差组阵,利用散射波和二次散射波相干抵消,减缩阵列天线RCS。然后,主要针对喇叭天线的RCS进行分析。提出了弯曲喇叭天线的馈电波导来缩减RCS的思路。对不同的弯曲幅度的喇叭天线进行辐射性能与散射性能分析,对比得出在基本不影响天线辐射性能的情况下,弯曲喇叭天线馈电波导可以实现在鼻锥方向一定角度内的RCS缩减。最后,按照项目指标要求设计了一款具有低RCS的机载刀型天线,天线工作在300MHz~720MHz。对天线的辐射特性和散射特性进行仿真并且加工测试,最终基本满足设计的指标要求,并通过验收。
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：V243.4
【图文】：

示意图,雷达散射截面,天线,幅度

s2224si REE穷大时，式（2-5）可以表示为：2 22 22 2lim 4 lim 4s sR i Ri R R E HE H雷达散射截面（R adar Cross Section， R CS）于 RCS 缩减幅度的直接的对比，我们常采10lgdBsm 分贝数，称为分贝平方米。分析

阵列,天线,飞机,行波天线

第三章 VIVALDI 天线及其阵列 RCS 缩减第三章 Vivaldi 天线及其阵列 RCS 缩减on 于上个世纪 80 年代提出的 Vivaldi 天线[30]，是一种非周按照指数规律渐变的端射行波天线，因其具有超宽的频带，平工，性能优良等优点而被用作广泛研究和应用。而在机载系统阵列通常安装在机头位置用作火控雷达，如图 3-1 所示：

结构图,结构图,指数渐变线,短截线

用是使槽线在更宽的频带范围实现短路，指数渐变线的函数表1 2pxy c e c2 12 11 px pxy yce e 2 12 11 22px pxpx pxy e y ece e 2 2( x , y )分别表示指数渐变线的起始点和终止点。 p 代表开口曲率越大，当变为 0 时，指数曲线就变成了直线。金属用于馈电，包括扇形的短截线和微带传输线以及用作阻抗波长传输线等。根据经验公式，并辅以仿真软件优化，本文采s 5880 介质板，其规格参数为：厚度 0.787mm，相对介电常数 2线结构如图 3-2 所示。

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