高性能频率选择表面天线罩快速设计方法研究

发布时间：2021-10-27 11:11

　　飞行器天线罩是位于飞行器前端保护雷达系统免受外界恶劣环境影响的电磁功能构件。现代飞行器的发展对天线罩提出了“带内高透波、带外强隐身”的高性能要求。频率选择表面天线罩（简称“频选天线罩”）是现阶段满足上述高性能要求的主要途径。然而,由于采用加载频率选择表面（Frequency Selective Surface,FSS）的罩壁结构,导致获取结构参数与电性能间映射关系更为困难,对频选天线罩的高性能设计提出了挑战。同时,频选天线罩多采用流线形外形,电磁波入射角度变化范围大,其服役性能要求罩壁结构的透波特性在大入射角度范围内保持稳定,增加了频选天线罩的设计难度。此外,由于缺少电性能快速分析算法,难以在设计过程中快速评估电性能以优化设计方案,多依靠商业软件/实验手段对最终设计结果进行电性能验证,导致频选天线罩的研制存在设计周期长、产品性能达标率有待提高等问题。因此,如何在保障高性能要求的基础上实现快速设计,是频选天线罩研制过程中需要解决的关键问题。该问题的解决对频选天线罩的性能提升与推广应用,促进相关武器装备的发展,具有重要意义。本文针对高性能频选天线罩快速设计问题,从FSS透波特性分析方法入手... 

【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：168 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图１．?１不同种类飞行器天线罩??

工作频率、极化方式具有选择作用的空间滤波器。其中，贴片型ＦＳＳ表现为带阻特性，??孔径型ＦＳＳ表现为带通特性［２５］。??＾ｉ?／贴片型?孔径型??繫餐??（ａ）贴片型?（ｂ）孔径型??图１．２?ＦＳＳ结构示意图??Ｆｉｇ．?１．２?Ｔｈｅ?ｇｅｏｍｅｔｒｉｃａｌ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｏｆ?ｔｈｅ?ＦＳＳ?ａｒｒａｙｓ??加载ＦＳＳ的天线罩称为频率选择表面天线罩（简称“频选天线罩”）。依据ＦＳＳ??阵列加载方式的不同，频选天线罩存在多种不同的罩壁结构。图１．３给出了一种典型的??频选天线罩罩壁结构。该结构是由高强度材料结构层、轻质材料芯层和ＦＳＳ阵列构成的??层叠结构，以满足飞行器天线罩承载、透波、隐身等性能要求。??

高性能频率选择表面天线罩快速设计方法研究???保证全部频带均满足“高透波”要求。此外，传统介质天线罩不具备隐身功能，因??法满足“带内高透波、带外强隐身”的使役需求。??为克服传统介质天线罩存在的难以实现多频带高透波、不具隐身功能等缺点，研究??大量米用了频率选择表面（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ?Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ?Ｓｕｒｆａｃｅ，?ＦＳＳ）技术［１４＠，并将ＦＳＳ??罩壁结构中，以获得特定的透波特性。如图１．２所示，ＦＳＳ是由介质基板上的金属??单元或金属屏上的孔径单元构成的周期性阵列结构。本质上，ＦＳＳ是一种对电磁波??频率、极化方式具有选择作用的空间滤波器。其中，贴片型ＦＳＳ表现为带阻特性，??型ＦＳＳ表现为带通特性［２５］。??

【参考文献】：
期刊论文
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博士论文
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[2]频率选择表面的小型化设计与优化技术研究[D]. 郑书峰.西安电子科技大学 2012

硕士论文
[1]天线—罩系统电性能数值分析与优化研究[D]. 张运尚.大连理工大学 2013



本文编号：3461483