低轮廓平面及共形天线阵列散射特性研究

发布时间：2017-08-25 12:00

  本文关键词：低轮廓平面及共形天线阵列散射特性研究

  更多相关文章： 雷达散射截面(RCS) 微带缝隙阵列天线 平面反射阵 共形阵列 超材料吸波体

【摘要】：隐身技术已经成为现代高科技电子战中出奇制胜的关键技术之一。既要保证装备之间的通信,又要保证装备不被敌军探测到,这就对装备上天线系统的隐身性能提出了很高的要求。如何在保证天线辐射性能的前提下降低其雷达散射截面(radar cross section, RCS)成为为提高目标整体隐身性能的重要问题。低轮廓平面及共形天线有尺寸小,重量轻、成本低等优点,是高速飞行器上常用的天线。本文以微带缝隙天线为例,针对其天线阵的RCS缩减技术进行研究,同时对共形微带缝隙天线阵的散射特性进行分析,力求在不影响天线辐射性能的情况下,降低天线阵的RCS。本文所做的主要工作有：1.设计了一种4×4平面微带缝隙天线阵,分析天线阵各组成部分对其总散射场的贡献,为后续降低天线阵整体的RCS提供理论依据。2.利用平面反射阵天线的相位控制原理,设计了一种超材料并加载到微带缝隙阵列天线上,通过控制天线阵散射场的相位,使散射场向四个方向偏转,实现了缝隙阵列天线宽频带的单站RCS减缩和宽角域的双站RCS减缩,与此同时保持阵列天线的辐射特性基本不变。3.研究了微带缝隙阵列天线由平面阵列变为圆柱共形阵列时,辐射特性和散射特性的变化,并研究了曲率半径对圆柱共形微带缝隙阵列天线辐射及散射性能的影响。4.分析了超材料吸波体的原理,设计了一种宽入射角、高吸波率以及极化不敏感的超薄吸波体,加载到共形缝隙阵列的开缝贴片上,实现天线阵的带内RCS减缩。
【关键词】：雷达散射截面(RCS) 微带缝隙阵列天线 平面反射阵 共形阵列 超材料吸波体
【学位授予单位】：北京交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN823.24
【目录】：

• 致谢5-6
• 摘要6-7
• ABSTRACT7-10
• 1 引言10-14
• 1.1 研究背景及意义10
• 1.2 研究历史与现状10-12
• 1.3 本文主要工作和内容安排12-14
• 2 基本理论14-25
• 2.1 雷达散射截面的定义14-15
• 2.2 天线的散射理论15-18
• 2.3 微带缝隙天线的基本原理18-22
• 2.3.1 缝隙单元的理论模型及辐射分析18-20
• 2.3.2 阵列天线的基本理论20-22
• 2.4 共形天线的分析方法22-24
• 2.5 本章小结24-25
• 3 平面微带缝隙阵列天线散射特性研究25-45
• 3.1 微带缝隙阵列天线设计及其散射特性分析25-30
• 3.1.1 微带缝隙阵列天线的设计25-28
• 3.1.2 微带缝隙阵列天线的散射特性28-30
• 3.2 平面反射阵加载的微带缝隙阵列天线30-39
• 3.2.1 平面反射阵的原理30-32
• 3.2.2 双正方形环单元平面反射阵的设计32-34
• 3.2.3 平面反射阵加载的低散射微带缝隙阵列天线34-39
• 3.3 微带缝隙阵列天线的RCS缩减改进方案39-43
• 3.4 本章小结43-45
• 4 共形微带缝隙阵列天线散射特性研究45-63
• 4.1 圆柱共形微带缝隙阵列天线的散射特性分析45-54
• 4.1.1 圆柱共形微带缝隙阵列天线的设计45-49
• 4.1.2 曲率半径对天线辐射特性和散射特性的影响49-54
• 4.2 超材料吸波体的分析与设计54-57
• 4.2.1 超材料吸波体的原理54-55
• 4.2.2 超材料吸波体的设计与吸波性能分析55-57
• 4.3 超材料吸波体加载的低散射共形微带缝隙阵列天线57-62
• 4.4 本章小结62-63
• 5 结论63-65
• 5.1 本文的主要工作63
• 5.2 后续工作与展望63-65
• 参考文献65-68
• 作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果68-70
• 学位论文数据集70

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本文编号：736707