陣列綜合與天線雷達截面控制技術(shù)研究.pdf

1、隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展，現(xiàn)代化的偵查設(shè)備和武器系統(tǒng)進入智能化時代，其精度與強度越來越高，使得傳統(tǒng)武器在戰(zhàn)場上突防、生存和打擊能力受到嚴(yán)重的威脅。對于低RCS武器平臺，天線的RCS就相對顯得巨大，其RCS控制問題逐漸凸顯，也成為制約整個系統(tǒng)隱身性能的瓶頸。因此，有效地降低及控制天線或陣列天線的RCS，在天線的輻射與散射間做適當(dāng)合理的折衷，對于系統(tǒng)的隱身性能具有重大的意義。本論文密切結(jié)合國家項目著重就陣列綜合問題與天線雷達截面的控制方法進行

2、了有效的研究，主要內(nèi)容可概括為：
　　1.首先對優(yōu)化算法做了一定的研究，主要討論了粒子群優(yōu)化算法、差分進化算法。對于HFSS軟件的二次開發(fā)進行了系統(tǒng)的描述，并利用Matlab調(diào)用HFSS軟件，在差分進化優(yōu)化策略下對MIMO系統(tǒng)天線陣元位置對其信道相關(guān)系數(shù)的影響做了初步的探索。之后，為提高優(yōu)化效率，將粒子群算法與隱式空間映射算法相結(jié)合，并將這一方法成功地用于陣列綜合中，為復(fù)雜天線的快速優(yōu)化做出了探索。
　　2.通過對結(jié)構(gòu)型吸波

3、材料的研究，實現(xiàn)了將結(jié)構(gòu)型吸波材料用于微帶天線的RCS減縮中。通過吸波材料的特性分析，設(shè)計了包括加載集總電阻的小型化結(jié)構(gòu)型吸波材料等多組吸波材料，并將部分置于微帶天線單元之間。提供了一種不改變天線基本結(jié)構(gòu)，不增加天線剖面，利用單元間加載技術(shù)，通過吸波材料對入射波的吸收作用，實現(xiàn)微帶天線帶內(nèi)RCS減縮的新方法。
　　3.分析了缺陷地結(jié)構(gòu)的一般原理與特點，設(shè)計了一款RCSSR型的雙頻缺陷地結(jié)構(gòu)，并將該結(jié)構(gòu)加載與雙頻微帶天線之間，給出了

4、一種降低多頻段微帶天線單元之間互耦的方法。
　　4.為了應(yīng)對天線RCS減縮寬頻化的需求，通過吸波材料的等效電路分析，設(shè)計了一款基于頻率選擇表面的復(fù)合寬頻吸波材料。該材料具有良好的吸波效果以及較寬的帶寬，并將其應(yīng)用于兩種端射天線的反射板置換，利用犧牲最小化的增益換取RCS減縮并做到輻射與散射折衷處理的指導(dǎo)思想，達到了在保證天線基本輻射性能的前提下，天線的單站RCS減縮。
　　5.傳統(tǒng)的天線RCS減縮方法，當(dāng)入射波方向為非垂直入

5、射時即會出現(xiàn)天線RCS減縮困難的問題。本文研究了左手材料并分析了其基本特性，對基本的SRR型左手材料進行了詳細的參數(shù)分析。給出了基于左手材料下的特定角度范圍內(nèi)天線RCS減縮的基本原理以及使用LHM結(jié)構(gòu)覆層后電磁波照射時天線散射的幾部分構(gòu)成。
　　6.在基于左手材料的天線RCS減縮原理的指導(dǎo)下，研究了兩組基于左手材料覆層的天線RCS減縮實例，同時為了應(yīng)對加載覆層后天線剖面驟增的問題，設(shè)計了一款低剖面的LHM結(jié)構(gòu)覆層，改善了加載覆層后