一种宽带吸波超材料在天线RCS缩减中的应用

本文设计了一种由圆环和带电阻方环周期排列构成的宽带吸波超材料,并将其用于贴片天线雷达散射截面(RCS)的缩减.吸波单元由一个带电阻的方环和4个环绕在方环顶角周围的1/4圆弧构成.10×10单元构成的吸波超材料在6.5 GHz~12.5 GHz(相对带宽为63%)频带内的吸波率均在90%以上,吸收峰值可达98%.本文设计的低RCS天线是将此10×10单元的吸波超材料中心的2×2个单元去掉,形成一个矩形窗口,并将贴片天线置于矩形窗内.仿真和测试结果表明:所设计天线在9.3 GHz~10.1 GHz工作频带内的RCS平均缩减8.1 dB,在6 GHz~12 GHz频率范围内平均缩减10.2 dB,RCS的缩减量在7.68 GHz处达到最大值23.54 dB,并且辐射方向性得到明显改善.

基于SRR和FSS的高增益低RCS微带天线

设计了一种基于频率选择表面(Frequency Selective Surface, FSS)和开口谐振环(Split Ring Resonators,SRR)的高增益低RCS微带天线。利用带阻型FSS的频率选择特性,将其替换传统微带天线的接地板,减缩天线的带外RCS;与此同时,在天线辐射贴片两侧加载具有电磁带隙(Electromagnetic Band Gap,EBG)特性的SRR,抑制了天线的表面波,使天线的辐射能量进一步集中于主辐射方向,从而提高了天线的增益。仿真结果表明,在加载FSS和SRR之后,天线的RCS在很宽的频带范围内得到了极大减缩,最高可达34dB,与此同时,增益得到了最大6d Bi的提升。对天线模型加工了实物并进行了测试,测试结果与仿真结果吻合良好。

主动雷达导引头地面雷达站识别技术研究

该文针对主动雷达导引头对地面防空单元制导雷达站的识别问题,在天线电磁散射特性研究的基础上,提出了雷达天线的多特征融合识别算法。首先对相控阵雷达天线的电磁散射特性进行了建模和计算,然后采用多普勒波束锐化技术对目标进行2维成像以提高天线的检测概率并估计目标雷达天线的RCS序列,基于RCS序列的幅度特性与周期特性,构造了相控阵天线的4类特征,并提出了相应的识别算法及融合识别算法。仿真实验表明算法具有较高的识别概率。

吸波型开口谐振环设计与应用研究

基于将不同电磁超材料特性结合应用的思想,设计了一种具有电磁波吸收特性的开口谐振环(Wave-Absorbing Split Ring Resonator,WASRR)。WASRR由传统开口谐振环(SRR)在开口处加载集总电阻构成,结合了雷达吸波材料(Radar Absorbing Material,RAM)的吸波特性和SRR的电磁带隙(Electromagnetic Band Gap,EBG)特性,能够在吸收入射电磁波的同时切断在介质基底中传播的表面波。WASRR应用于贴片天线之后,使得天线的增益最大提高了3.9d B,同时天线的RCS得到了最大14.1d B的减缩。