基于相位控制超构表面的OAM 阵列天线RCS减缩研究

设计了一款基于相位控制超构表面的低雷达散射截面(RCS)轨道角动量（OAM）阵列天线，该天线由四元缝隙耦合微带天线组成，通过馈电网络为各单元馈送幅度值相等，相位值依次为0°、90°、180°、270°的激励，实现了1模态的OAM辐射效果。根据相位相消减缩RCS的原理，以2种人工磁导体单元为基础，构建了超构表面，以棋盘布阵的形式加载到阵列天线周围，实现了天线RCS的有效减缩。仿真结果表明：阵列天线的工作带宽为4.22~5.16 GHz，增益为8.91 dBi；阵列天线在5.3~7.0 GHz实现了8 dB的RCS减缩，在5.35~6.05 GHz实现了10 dB的RCS减缩。     

基于表面-电路-表面型超表面的大旋转角度异常反射和异常折射

提出了一种基于表面-电路-表面型超表面(SCSMS)来实现高效率的异常反射和折射的方法。与传统的相位梯度超构表面(PGM)不同，提出的SCSMS首先通过表面天线将入射空间电磁波转换为导行波，然后通过调整背接电路的长度来实现相位梯度分布。最后，通过表面天线将波传回自由空间，从而实现想要的波前控制。通过这种方法，可以消除不必要的单元间耦合效应。为了说明所提出的波前调控方法的原理，设计了2个SCSMS分别进行20°入射50°反射的大旋转角异常反射和0°入射50°出射的大旋转角异常折射。仿真结果表明:该方案可以实现高效的异常反射和折射，效率分别为68%和79%。这为利用SCSMS实现具有大旋转角度的高效异常反射和折射或其他类型的波前操作提供了有效的案例。     

一种基于环状介质缩窄波束宽度的微带天线设计

针对现有的微波探测模块工作天线在不同环境中应用能力有限等问题,提出了一种基于环状介质缩窄波束宽度的微带天线。天线的工作频率为10.525 GHz,采用在天线上方一定的距离处加载高介电常数介质圆环的方式,有效缩窄了探测波束。通过灵活调整介质圆环与天线的距离,微带天线会得到不同的波束缩窄效果,仿真结果显示,微带天线E面和H面半功率波束宽度分别为26.0°和30.7°,相比初始天线缩窄了68.8%和60.9%,最高增益可提高6 dB。     

基于平面弯折偶极子结构的波束可控天线

为解决因发射/接收天线相对位置变化而引起的信号衰减的问题,提出一种基于平面弯折偶极子结构的波束可控天线。该天线由6个独立的弯折偶极子辐射片与位于中心的反射片组成。通过改变馈源的位置,实现天线360°范围内的辐射方向图控制。位于中心较长的金属贴片实现电磁波的反射,增强天线特定方向的有效辐射。仿真及测试结果表明,天线工作频段为1.92~2.10 GHz,辐射前后比达到24 dBi。 6个可控辐射方向的3 dB辐射角为120°。仿真和测试结果比较吻合,该天线满足通信系统要求。     

毫米波段多波束偏置抛物反射面天线平面接收阵列研究

对毫米波段90°偏置抛物反射面天线的多波束接收特性做了研究分析,尝试用平面接收阵列来代替传统的曲面接收阵列,采用射线追迹与Stratton-Chu矢量衍射积分相结合的方法,计算分析了不同角度的入射波束在接收平面上的衍射斑.数值分析结果表明:毫米波段90°偏置抛物反射面天线对一定入射角范围内的波束,用平面接收阵列来代替曲面接收阵列是可行的.     

3 mm和8 mm辐射成像比较与分析

研制了基于PC机和单片机主从控制方式的毫米波辐射成像系统,设计了软件积分以灵活调节系统的积分时间.利用配有卡赛格伦天线的辐射计对同一场景进行了3 mm和8 mm辐射成像实验,3 mm和8 mm天线的3 dB波束宽度分别为0.5°和1.5°.实验结果表明3 mm辐射图像的空间分辨率明显优于8 mm辐射图像的空间分辨率,但图像所含噪声较大.     

8mm介质集成天线

本文讨论了8mm介质集成天线的原理和设计,并给出了实验结果。 8mm周期介质结构的漏波天线是根据介质光栅理论研制的。它以倒置介质带状波导为基体,平面结构轻巧,适合装在飞行器的外表面及轻便系统中使用。它可用作毫米波高增益的定向天线亦可用作宽频带的波束扫描天线。研制成的天线E面已经达列5°的窄波束,24db的增益和20db的旁瓣电平。附加一对尺寸不大的金属反射板后已可得到27db的增益。5°左右的圆锥波束介质集成天线也已制成。对研制天线的实测结果与理论计算基本一致。     

基于超宽带技术的相控阵天线单元移相量测试

针对不便于拆卸和分解的相控阵天线单元,设计了一种基于超宽带技术的相控阵天线单元移相量测试方法。将ps级的超宽带信号耦合馈电到天线单元上,通过采样接收输出信号来测试天线单元移相状态,利用时间窗技术对接收信号进行处理,使测试误差减少了一个量级。搭建了超宽带时域测试系统,对相控阵天线单元移相量进行了测试,测试误差在±0.5°,证明了该方法的有效性。     

免疫神经网络用于侦察测向的技术

利用神经网络适合于做模式分类的特点 ,将测向问题转化为模式识别 ,建立了两级免疫径向基函数 ( RBF)网络进行测向 .基于圆形阵列天线测向的仿真结果表明 ,对于四天线元的情况 ,在信噪比为 1 2 d B时 ,免疫 RBF网络系统的测向误差小于 1°;对于八天线元的情况 ,在信噪比为 8d B时 ,免疫 RBF网络系统的测向误差小于 0 .8°.说明这种免疫 RBF网络测向系统达到了相当高的测向精度 .     

基于CFD的对转桨扇发动机性能确定技术研究

以某对转桨扇发动机三维模型为对象,采用CFD方法对桨扇滑流开展数值模拟。利用分区拼接网格技术对桨扇旋转区域和外流场域进行网格划分及拼接;在此基础上采用雷诺平均N-S方程,雷诺应力项采用RNG 湍流模型,基于滑移网格方法,开展了针对不同来流Ma、桨叶角及桨叶转速的流场的数值计算。结果表明：桨叶角对于拉力影响较大,在桨叶角30°变化到35°,桨扇的拉力变化范围可达37.8%,功率变化可达28.4%。桨叶拉力随着转速的增大而增大,在转速达到1600rpm后,前后排桨叶的拉力系数最大相差33%,当转速继续增大,气流通过前后排桨叶偏转角度大,气流失速严重,桨叶拉力增幅减小。本文通过对该型桨扇发动机流场的计算,定量获取了桨扇的拉力、功率特性,为后续桨扇发动机的推力计算提供参考。