基于频谱搬移的RCS控制技术研究
发布时间：2021-03-10 08:51
随着雷达技术的发展,同时出现了大量对抗雷达探测的技术,其中使用雷达吸波材料仍然是应用最广泛的方式。电磁超材料的出现使得各类吸波材料在吸波带宽、宽入射角和吸收效率等方面都有了很大的提高,尽管如此,也很难满足现在复杂多变的电磁环境。利用电磁超材料的电磁可调特性可以设计反射调制板,实现对雷达波的频谱搬移,这种方法相比于传统的雷达吸波材料在灵活度和实时性上更具优势。本文第一部分介绍了雷达吸波材料的原理和分类,基于电磁超材料的吸波结构研究现状。文中主要的研究内容都是通过基于电磁超材料的反射调制板展开的。第二部分基于反射调制板,研究了雷达信号的频谱搬移。给出了两种调制信号的设计思路,其中将反射信号频谱搬移出雷达接收的带宽更容易实现。反射调制板由有源的频率选择表面、介质层和金属背板组成,通过改变频率选择表面的阻抗使得其在全反射和全透射间切换,就可以实现对对入射波理想的二相调制,使得反射波的功率大幅度降低。通过CST仿真,反射调制板在0.60.75GHz和1.42GHz能吸收超过90%的能量,实测的数据表明,其能对反射信号产生频谱搬移的效果,在原始频率处降低...
【文章来源】：重庆邮电大学重庆市
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
基于介电常数和磁导率的分类图的分类图
图 3.1 频谱搬移原理图收板的时域响应。一般所说滤波器响应的卷积作用。根据傅里叶变换，它们在频域上的关系可以表示R ( f ) S ( f ) P ( f) f )、 R ( f )分别表示入射信号、调制信号、反射信号波信号的频谱 是原发射信号频谱 与调制射（不考虑接收板调制）情况下， 为冲激函数一致的。不过，如果采用一定的调制 p ( t )，当 生变化。功率变化，可以定义一个雷达信号带宽内功率指标2 2( ) d , ( ) dP S f f P R f f
图 3.5 点频信号调制 CW 信号频域图 图 3.6 回波幅度随调制频率的变化LFM 信号作为入射信号的仿真结果如图 3.7 所示。图 3.7(a)表示的是调制信号10sf MHz，可以看出，响应信号的叠加使得反射回波与入射信号的频谱重叠。仿真算的归一化输出幅度最大值为 0.5876，换算为功率损失仅为 5dB，可以看出反射波频在入射信号带宽内有仍存在很高的功率，出现这种情况是因为 LFM 的带宽过大，而置的调制信号频率过低。将调制频率调整到 30MHz，仿真结果如图 3.7(b)所示。从图中可以看出，反射回与入射信号的频谱不再重叠，调制信号的 30MHz 刚好使得反射信号频谱搬移到入射号的带宽之外，这种情况下，归一化输出幅度最大值为0.0032，换算为功率损失为30dB被接收机探测到的概率大大降低。从频谱搬移的角度来看，入射信号为 LFM 信号时调制信号需要考虑入射信号带宽才能达到好的效果。
【参考文献】：
期刊论文
[1]频率选择表面基本理论及其应用研究[J]. 覃凤. 电子技术. 2018(07)
[2]人工磁导体吸波体设计及其应用[J]. 张小娟,胡欣宇,岳亚伟,李旭茹,胡杰. 科学技术与工程. 2017(16)
[3]基于六边形环状结构的双频段频率选择表面[J]. 刘明吉,姜文,龚书喜. 微波学报. 2016(S2)
[4]采用可重构结构型吸波材料的天线RCS减缩方法[J]. 王夫蔚,郭立新,龚书喜. 西安电子科技大学学报. 2017(02)
[5]电磁吸波材料的研究进展[J]. 庞建峰,马喜君,谢兴勇. 电子元件与材料. 2015(02)
[6]低频吸波材料研究进展[J]. 宦峰,谢国治,陈将伟,唐东明,田维,顾海霞,王林. 材料导报. 2014(01)
[7]羰基铁粉吸波涂层的吸波原理及应用[J]. 周影影,周万城,罗发,朱冬梅. 材料导报. 2013(13)
[8]微波吸波材料的研究进展[J]. 杨国栋,康永,孟前进. 应用化工. 2010(04)
[9]外形设计对飞机隐身性能影响分析[J]. 李南. 电子工程师. 2007(12)
[10]基于谐振结构的左右手传输线的奇异传输性质[J]. 李海洋,张冶文,王蓬春,李贵泉. 物理学报. 2007(11)
硕士论文
[1]可重构频率选择表面分析与设计[D]. 刘明吉.西安电子科技大学 2017
本文编号：3074406
【文章来源】：重庆邮电大学重庆市
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
基于介电常数和磁导率的分类图的分类图
图 3.1 频谱搬移原理图收板的时域响应。一般所说滤波器响应的卷积作用。根据傅里叶变换，它们在频域上的关系可以表示R ( f ) S ( f ) P ( f) f )、 R ( f )分别表示入射信号、调制信号、反射信号波信号的频谱 是原发射信号频谱 与调制射（不考虑接收板调制）情况下， 为冲激函数一致的。不过，如果采用一定的调制 p ( t )，当 生变化。功率变化，可以定义一个雷达信号带宽内功率指标2 2( ) d , ( ) dP S f f P R f f
图 3.5 点频信号调制 CW 信号频域图 图 3.6 回波幅度随调制频率的变化LFM 信号作为入射信号的仿真结果如图 3.7 所示。图 3.7(a)表示的是调制信号10sf MHz，可以看出，响应信号的叠加使得反射回波与入射信号的频谱重叠。仿真算的归一化输出幅度最大值为 0.5876，换算为功率损失仅为 5dB，可以看出反射波频在入射信号带宽内有仍存在很高的功率，出现这种情况是因为 LFM 的带宽过大，而置的调制信号频率过低。将调制频率调整到 30MHz，仿真结果如图 3.7(b)所示。从图中可以看出，反射回与入射信号的频谱不再重叠，调制信号的 30MHz 刚好使得反射信号频谱搬移到入射号的带宽之外，这种情况下，归一化输出幅度最大值为0.0032，换算为功率损失为30dB被接收机探测到的概率大大降低。从频谱搬移的角度来看，入射信号为 LFM 信号时调制信号需要考虑入射信号带宽才能达到好的效果。
【参考文献】：
期刊论文
[1]频率选择表面基本理论及其应用研究[J]. 覃凤. 电子技术. 2018(07)
[2]人工磁导体吸波体设计及其应用[J]. 张小娟,胡欣宇,岳亚伟,李旭茹,胡杰. 科学技术与工程. 2017(16)
[3]基于六边形环状结构的双频段频率选择表面[J]. 刘明吉,姜文,龚书喜. 微波学报. 2016(S2)
[4]采用可重构结构型吸波材料的天线RCS减缩方法[J]. 王夫蔚,郭立新,龚书喜. 西安电子科技大学学报. 2017(02)
[5]电磁吸波材料的研究进展[J]. 庞建峰,马喜君,谢兴勇. 电子元件与材料. 2015(02)
[6]低频吸波材料研究进展[J]. 宦峰,谢国治,陈将伟,唐东明,田维,顾海霞,王林. 材料导报. 2014(01)
[7]羰基铁粉吸波涂层的吸波原理及应用[J]. 周影影,周万城,罗发,朱冬梅. 材料导报. 2013(13)
[8]微波吸波材料的研究进展[J]. 杨国栋,康永,孟前进. 应用化工. 2010(04)
[9]外形设计对飞机隐身性能影响分析[J]. 李南. 电子工程师. 2007(12)
[10]基于谐振结构的左右手传输线的奇异传输性质[J]. 李海洋,张冶文,王蓬春,李贵泉. 物理学报. 2007(11)
硕士论文
[1]可重构频率选择表面分析与设计[D]. 刘明吉.西安电子科技大学 2017
本文编号：3074406
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