一种采用可重构极化旋转表面的天线RCS减缩方法

针对天线的雷达截面减缩问题,提出了一种基于二极管控制的棋盘式分布可重构极化旋转表面,并将其用于准八木天线的雷达截面分时减缩方法．该方法考虑将可重构技术应用于极化旋转表面设计中,将可重构极化旋转表面用于置换准八木天线的金属反射板中,使得极化旋转表面反射板可以在金属特性反射板以及低雷达截面反射板之间相互切换．当二极管导通时,天线处于工作状态,可重构极化旋转表面反射板可当做一般金属板使用,则能够最大程度保留天线的辐射特性;当二极管截断时,天线处于非工作状态,可重构极化旋转表面反射板处于低雷达截面特性,可最大程度降低天线的带内雷达截面．仿真及实测结果表明,在工作状态时,天线的辐射特性几乎未发生变化;在非工作状态时,使用可重构极化旋转表面反射板,天线的单站雷达截面最大减缩量可达25dB以上,减缩角域可达-20°≤θ≤+20°．该方法可在保证准八木天线辐射特性的基础上最大程度地降低天线的雷达截面．     

Antenna radar cross section reduction by a reconfigurable radar absorbing structure

An active reconfigurable Radar absorbing structure using a pin diode for the radar cross section (RCS) reduction of the antenna reflector is proposed, which is able to be switched between metal reflector with OFF-state diodes and absorber with ON-state diodes. The reflection coefficient of the RAS reflector is able to be switched between less than -25.0dB with OFF-state diodes and more than -0.8dB with ON-state diodes around 8.3GHz. The RAS reflector with ON-state diodes is applied to a dipole antenna reflector and gives radiation performance equivalent to that of the dipole with a metal reflector. The RAS reflector with OFF-state diodes is used as a radar absorber for RCS reduction. Meanwhile, a chessboard-like geometry RAS reflector is proposed in response to the wideband RCS reduction. The RCS reduction band covers the working band and is extended to 5～18GHz. The results show that the reconfigurable RAS reflector can contribute to the antenna RCS reduction at the working frequency, with the radiation performance of the dipole antenna preserved.     

阻抗型FSS在阵列天线RCS减缩中的应用

设计了一种环状阻抗型频率选择表面吸波结构,并对其单元的电磁特性进行了详细分析.在此基础上将该阻抗型频率选择表面吸波结构应用于微带阵列天线雷达散射截面的减缩中.阻抗型频率选择表面结构由周期排列的频率选择表面单元组成,每个单元均由3个阻抗环构成,阵列天线为2×2的微带贴片天线阵,并将阻抗性频率选择表面结构排列在阵列天线单元之间.仿真结果表明,该结构可在6~22GHz频段内表现出良好的吸波特性.将其加载于微带阵列天线时,对天线的辐射特性产生的影响较小,且天线的单站雷达散射截面减缩效果明显,最大减缩量可达27dB,实现了宽带、宽角域的天线雷达散射截面减缩.     

利用高阻抗表面缩减天线雷达截面的新方法

针对现有雷达截面(RCS)减缩技术会导致天线辐射性能退化,体积、重量和成本增加,减缩性能受安装精度影响而不稳定的缺点,提出了一种缩减天线RCS的新方法．将高阻抗表面(HIS)与天线制作于介质板的同一表面,使HIS的同相反射相位带隙的频率与天线工作频率重合,通过高阻抗表面与天线的散射场的对消来减小天线的雷达散射截面,从而实现对垂直照射的天线工作频带内的同极化威胁雷达波的隐身．实验结果表明: 在天线工作频带内,其RCS得到了5.3dB以上的减缩,同时,带外RCS亦得到了有效的抑制,S₁₁的-10dB并未展宽,天线间的互耦得到了有效抑制．     

利用开槽和短路探针加载减缩微带天线RCS

提出利用开槽和加载短路探针等微带天线小型化技术,降低天线谐振频率,减小天线尺寸,抑制天线结构项散射从而实现天线雷达散射截面(RCS)减缩．在微带天线上应用此方法所得的仿真结果表明,使用该方法后天线工作频带内的RCS可降低4dB左右,而天线的增益下降不到0.4dB,从而保证天线的辐射性能的同时,明显地减小了工作频带内天线的雷达散射截面．     

结构型吸波材料在阵列天线RCS减缩中的应用

天线雷达散射截面(RCS)减缩时需要保证天线的基本辐射性能,这使得其带内的RCS控制变得十分困难．为此,提出了利用结构型吸波材料实现阵列天线的带内RCS减缩．结构型吸波材料由矩形金属贴片和相邻贴片之间的加载电阻构成,阵列天线为1×4的微带贴片天线阵,并将吸波材料排列在阵列天线单元之间．仿真和实测结果表明,当阵列单元之间加入结构型吸波材料后,阵列天线的辐射性能基本保持不变,阵列天线的带内RCS能获得9dB以上的减缩．     

印刷指数渐变Vivaldi天线研究

在Vivaldi天线的基础上,分析了天线渐变槽线结构对天线工作带宽的影响,提出了在侧翼加载和尾部加抗流栅栏的方法.测试结果表明:天线在320 MHz~1 GHz和1.16 GHz~1.3 GHz的频带内驻波小于2,在超短波的应用频带内驻波小于1.2,是一种高增益小型化宽频带天线.     

一种微带贴片天线RCS减缩新方法

为了减小微带贴片天线的雷达散射截面(RCS),利用电磁带隙结构(UC-EBG)的带阻特性,提出用UC-EBG代替普通金属作为微带贴片天线的地板．当天线工作频带内的电磁波入射时,UC-EBG地板呈现出带阻特性,不影响天线的正常工作;而在该频带以外,UC-EBG地板具有良好的带通特性,对入射电磁波起透射作用,从而可以达到减小天线带外RCS的目的．仿真和测量的结果吻合良好,证明了此方法的有效性．     

有耗矩形微带贴片雷达截面的全波分析

利用全波分析方法对有耗矩形微带贴片的辐射特性进行了研究，建立了同时考虑介质和贴片损耗的电场积分方程，并推导了此时雷达截面与辐射效率的关系式，结果表明通过改变表面电阻能够有效地降低微带贴片天线的雷达截面。     

一种极化选择多频带的低雷达截面积反射屏简

A novel radar reflection screen composed of the polarization-dependent mutiband artificial magnetic conductor (PDMAMC) and perfect electric conductor cells is proposed. The PDMAMC is realized by etching a complementary split ring resonator (CSRR) on the patch of a conventional artificial magnetic conductor. Around the two/three operational frequencies of the PDMAMC-elements for different electric field polarizations, the reflection of the PDMAMC and perfect electric conductor have opposite phases, so for any normal incident plane wave the reflections cancel out. The basic principle is discussed and a sample is measured. The results show that the proposed method is feasible and effective for polarization-dependent mutiband RCS reduction.     

High-Gain and Low-RCS Patch Antenna Array Based on Slot-EBG Structure

A novel low radar cross-section (RCS) and high gain patch antenna array is proposed. A pair of slots introduced on the mushroom electromagnetic bandgap (EBG) patch realize polarization-dependency and act as parasitic radiation to enhance the antenna gain. A chessboard-like configuration composed of slot-EBG blocks is further equipped on the antenna array for scattering cancellation. Optimizing the layout pattern enables the designing of a high-gain and low-RCS antenna array using the slot-EBGs. Full-wave simulations validate that a front gain enhancement of more than 2.5.dB in the operating frequency band and low-RCS in a broad frequency band for normal incidence are obtained by the proposed antenna array.     

一种基于线性八叉树结构的自适应步进立方体算法

在步进立方体（MC）算法的基础上提出了一种基于线性八叉树结构的自适应步进立方体算法LOT－AMC,用于提取数据场中的等值面。该算法利用自适应思想能够大量减少三角面的生成,算法速度也有所提高。同时,本算法利用线性八叉树结构对数据场进行分解和组合,解决了先前AMC算法中的特征遗失问题。     

无线Mesh网络中AMC的改进

传统的自适应调制编码（AMC）是单纯根据信道状态自适应的选择速率进行传输。为更好的提高网络性能,提出了一种联合考虑物理层的信道状态和链路层缓冲区队列长度的改进AMC,使系统能够根据实时的信道状态和缓冲区队列长度的大小,选择最合适的速率进行传输。相比较传统的AMC方法,提出的改进AMC方法能更好的提高网络性能。通过对三节点的多跳网络进行建模,在功率与带宽联合分配算法下,得到满足时延要求的最大吞吐量。仿真结果表明提出的新方法可以在满足系统时延要求的前提下,提高网络吞吐量。     

一种高效率计算雷达散射截面的矩量法

高阶矩量法由高阶基函数和高阶建模两部分构成,而通常所采用的低阶的双线性面片建模不仅精度低而且与主流的计算机辅助设计(CAD) 软件不兼容．为此提出用非均匀有理B样条(NURBS)建模来构造一套真正意义上的双高阶矩量法．算法给出了快速而准确地计算奇异性阻抗和近似计算远区阻抗的公式,解决了阻抗填充慢的问题．该方法产生的未知数可以降低到FEKO的10％以下,而且随着频率升高只需提高基函数的阶数而不必重新剖分．在CAD软件中准确地为一个导弹建模,用该方法从模型中提取数据,并快速高效地计算其雷达散射截面．结果得到了FEKO的验证．     

Design of a novel miniaturized broadband microstrip antenna

The method of broadening the bandwidth of the low-profile single patch antenna is studied. A novel rectangle-shape broadband signal patch antenna using the dumbbell-shape Defect Ground Structure (DGS) is proposed in this paper. The antenna consists mainly of the rectangle patch and two surrounding parasitic patches with a C-shaped slot. The resonance characteristics of the parasitic patches are analyzed to determine the dimension of the parasitic patches, and then taking advantage of the gap in etching and DGS, the bandwidth of the antenna is widened. This patch antenna is calculated by Ansoft HFSS. The results validate the proposed approach, which helps the improvement of the bandwidth of the antenna from 500MHz to 1000MHz. Compared with the typical microstrip antenna, the proposed antenna is compact in size, light in weight, and low in longitudinal dimension. The designed antenna is suitable for the design of an array to reduce the coupling among array elements. The substrate of the antenna is the signal layer RF4, and it can be applied in industrial production expediently.     

反射面天线单孔战损补片修复方法研究

针对雷达对抗装备反射面天线战损模式,基于高频电磁场分析方法,运用现有战场抢修手段,通过FEKO软件模拟修复,探讨了反射面天线单孔损伤补片修复方法.仿真结果表明:对反射面破孔,不考虑补片物理尺寸的情况下,采用方法三修复效果最佳;在考虑补片物理尺寸的影响下,采用方法一修复效果最好;当反射面破孔半径大于3λ时,采用换件修复.这对战时反射面修复提供了一定的理论依据,具有一定的参考价值.     

Ku波段宽频带微带贴片天线的单元设计

运用口径耦合的馈电方式及叠层贴片形式设计出一种新型的用于Ku波段通信的宽频带微带贴片天线。单元天线的设计利用了底部馈电的耦合缝隙，缝隙采用矩形槽形式，并在叠层贴片间引入空气隙，以降低介质板的平均相对介电常数，即降低了该微带天线的Q值，从而达到了增大频带宽度的目的。测试结果表明，单元天线端口驻波比小于2（VSWR〈2）的相对带宽达到20．5％，理论计算结果与实测值非常一致。     

新型宽带定向双臂方形螺旋天线的设计

方形螺旋天线结构简单、频带范围宽,是一类性能优良的天线,但在变成定向辐射后其带宽会大大减小。本文研究了一种采用渐变介质的新型定向双臂方形螺旋天线,仿真结果表明,其带宽得到明显增加,可以成功应用于PCS及WLAN等通信系统中。     

Ku波段宽频带微带贴片天线的单元设计

运用口径耦合的馈电方式及叠层贴片形式设计出一种新型的用于Ku波段通信的宽频带微带贴片天线.单元天线的设计利用了底部馈电的耦合缝隙,缝隙采用矩形槽形式,并在叠层贴片间引入空气隙,以降低介质板的平均相对介电常数,即降低了该微带天线的Q值,从而达到了增大频带宽度的目的.测试结果表明,单元天线端口驻波比小于2(VSWR＜2)的相对带宽达到20.5%,理论计算结果与实测值非常一致.     

新型宽带定向双臂方形螺旋天线的设计

方形螺旋天线结构简单、频带范围宽,是一类性能优良的天线,但在变成定向辐射后其带宽会大大减小。本文研究了一种采用渐变介质的新型定向双臂方形螺旋天线,仿真结果表明,其带宽得到明显增加,可以成功应用于PCS及WLAN等通信系统中。