大口径积分球方向辐射特性自动测试系统

研制了一套全自动测量系统,快速、高精度地检测了大口径积分球的方向辐射特性。该测量系统由扫描机构、陷阱探测器和总控系统组成,总控系统控制安装有陷阱探测器的扫描机构按设定的位置进行位移,并控制数据采集器进行数据采集,最后完成数据显示、分析及保存。该系统面均匀性扫描范围为1m×1m,角度特性扫描范围为±60°。利用该测量系统对自行研制的2.5m直径积分球进行了测量,实现了全自动控制,证实了该测量系统测量速度快,测量精度高,得到该积分球的面均匀性为0.19%,在±45°范围内朗伯最大偏移为1.03%,水平方向角度特性为0.0103,垂直方向角度特性为0.0068。该系统已成功用于国内多个大口径积分球的测量,获得了满意的测试结果。

基于曲面口径积分/几何光学的天线罩混合分析

提出了发射模式下,曲面口径积分/几何光学的混合分析方法。利用等效原理,将天线罩内表面上的反射场等效为面电流和面磁流,沿等效源所在曲面作口径积分,确定二次入射到罩壁上的入射场,经过局部平面的多层介质传输到天线罩外表面,在外表面上将一次传输场和二次反射场矢量叠加,对外表面切向场的表面积分得到天线带罩系统的这场方向图。该方法解决了发射模式下一次传输场和二次反射场的矢量叠加问题,计算精度高;仿真预测结果均为试验所证实。

口径积分技术在小型机载雷达罩设计中的应用

当天线尺寸与波长相近时 ,三维射线方法失效。本文应用口径积分技术 ,分析了小型机载雷达罩对罩内喇叭天线辐射特性的影响。采用口径积分 -表面积分方法分析发现 ,喇叭天线加流线型罩后 ,增益增加 ,波瓣出现起伏 。

口径积分法结合CST软件分析缝隙阵列天线罩

采用近场口径积分算法结合三维电磁仿真软件(Computer Simulation Technology,CST)仿真软件分析了带有多层介质天线罩的平板缝隙阵列.用CST对天线罩内的缝隙阵列天线进行仿真分析得到每个缝隙中心点的电磁场分布,对天线罩部分分析采用近场口径积分法分析天线罩部分对平板缝隙阵的影响.通过对该混合方法计算出的带罩平板缝隙阵列天线结果与CST全波仿真结果进行对比来验证该方法的正确性,结果表明:两者吻合很好.由于采用CST软件提取缝隙阵口径场考虑了阵元之间的互耦,较传统的理想阵元模型更加准确.混合方法避免了全波算法解决电大尺寸多层介质天线罩分析过程中耗费计算资源大、时间长的缺点.

带罩天线的口径积分-表面积分分析技术的改进

研究了带罩天线电磁辐射特性分析的口径积分-表面积分法,在罩外表面电磁流积分过程中,引入Gordon公式将罩面单元上的均匀相位分布修正为更贴近实际的线性分布,通过具体算例对改进方法的有效性进行了验证,计算结果表明,改进方法显著提高了带罩天线辐射方向图的计算效率和精度。

口径/谱域积分-表面积分法的研究

通过分析口径积分、平面波谱理论关于天线近场计算的特点,获得一种混合的天线近场计算方法.结合表面积分技术,提出了口径/谱域积分-表面积分法,用于三维天线-罩系统电性能数值仿真.该方法吸取了口径积分和平面波谱理论的优点,对于天线近场的分析更为精确、实用.以弹载天线罩为仿真实例,结果表明,与口径积分-表面积分法和平面波谱-表面积分法相比,口径/谱域积分-表面积分法的计算结果与实验结果更为吻合,证明了该算法具有更高的精确度.

机载雷达罩电讯设计中的AI-SI仿真技术

本文应用矢量口径积分和表面积分技术 ,给出了机载雷达罩波瓣特性的定量分析方法 ,在天线俯仰面尺度与波长相近及天线罩俯仰面曲率变化大的情况下 ,口径积分 表面积分方法比三维射线法更为精确 ,仿真计算结果与试验结果较为符合 ,证明了算法的有效性 .

机载超宽带天线罩物理光学分析方法

该文提出了机载超宽带天线罩口径积分-表面积分-自适应网格(AI-SI-AG)分析方法。给出了用AI-SI-AG的 计算和实测结果。理论分析和实验结果表明,该算法能够高效地预测定向和全向天线的带罩方向图,理论计算与实 际测试符合较好,在工程应用中有较大的实用价值。

天线-罩系统辐射特性的快速仿真

口径积分-表面积分法是带罩天线远场电性能数值仿真的常用方法,针对该法分析电中大尺寸天线-罩系统远场电性能计算效率过低的问题,提出了基于等效源区域分解的并行口径积分-表面积分算法。开发并在集群系统中实测了基于消息传递并行编程环境(MPI)的并行程序,作为应用计算了某弹载天线-罩系统远场辐射特性。仿真结果表明该并行算法的高效性和准确性。

大型机载雷达罩对线阵天线影响的分析

提出了一种口径积分－表面积分和射线跟踪混合方法，分析了某大型雷达罩对 ＳＳＲ线天线及单元方向图的影响，给出了带罩天线方向图中直射瓣和反射瓣的矢量合成的解法，数值计算结果与实验数据符合较好。

带罩天线远场仿真中有效等效源的确定

采用平面波谱-表面积分法或口径积分-表面积分法计算带罩天线远场特性时,都需要把天线罩表面作为等效辐射源,等效源的确定直接影响到算法的精度和效率。通过对天线近场分布特性的分析,提出一种通用于多种外形天线罩的确定有效等效源的实用方法:在采用三次样条函数理论,为多种流线形天线罩建立具有统一数学表达式的天线罩外形方程的基础上,建立以天线口径中心为顶点的天线辐射锥面,把包含在锥面内部的罩体表面作为有效等效源。仿真结果与试验结果相比较,表明该等效源确定方法的正确性。

高温环境下大尺度薄壁结构的电性能优化设计

考虑温度引起的热变形和材料电磁参数变化对天线罩电性能的影响,基于口径积分-表面积分法(AI-SI)和有限元法(FEM),提出了高温环境下天线罩电性能分析方法;进而基于粒子群算法(PSO),建立了计及热效应的天线罩结构电性能优化流程。分别选取常温环境、均匀高温环境和非均匀高温环境三种典型工况,对比研究了温度对天线罩电性能的影响规律,并对天线罩电性能进行了优化,研究结果表明:高温会引起天线罩透波系数的下降和瞄准误差的上升,在天线罩优化设计中应重视温度对电性能的影响;计及热效应的天线罩结构电性能优化方法能显著提升天线罩的透波系数、降低瞄准误差,具有良好的优化效果。

红外/微波波束合成器近场均匀性分析

针对矩量法(MoM)计算电大尺寸介质近场分布的低效率,提出使用口径场积分法(AFIM)分析红外/微波波束合成器近场均匀性,对比表明,AFIM相对MoM偏差小于10%,计算时间从数小时缩短至数秒.以电场分布曲线的标准差为均匀性指标,计算表明波束合成器近场均匀性关于D^2/λL成负幂函数关系(D为波束合成器口径,L为近场距离,λ为波长).将该负幂函数用于波束合成器外形尺寸优化,优化结果通过MoM进行验证,相对偏差小于10%.

射频/红外波束复合器边齿设计与分析方法

为了抑制射频/光学波束复合器的边缘绕射效应对工作区场均匀性的影响,在几何绕射理论、口径场积分理论基础上提出了一种射频/光学波束复合器的边齿设计与分析方法。首先,为了区分直达波和绕射波,将空间域及频域的场分布通过傅里叶逆变换,转换为角频域和时域分布;然后,给出了典型的边齿设计案例,通过分析比较场在空域、时域及角频域内边齿处理前后的场均匀性,发现场的幅度和相位起伏从边齿处理前的2.87 dB、18.76°下降到1 dB、8.41°。分析结果表明,通过边齿处理,场的均匀性可获得较大的改善。