基于时空编码数字超表面的雷达散射截面积缩减及波达角估计方法

传统的波达角(DOA)估计方法的实现通常基于相控阵天线系统,而其高昂的硬件成本限制该技术在不同领域的应用和推广,此外相控阵天线普遍不具备隐身性能,其在工作频段内雷达散射截面积(RCS)普遍较高。为解决上述问题,该文在时空编码(STC)理论的基础上提出了一种基于超表面同时实现RCS缩减和DOA估计的方法,并利用一款毫米波超表面对算法进行了验证。实验结果表明,该方法实现的波达角估计误差在1°以内,同时RCS缩减大于10 dB,为DOA估计和RCS缩减功能的集成提供了全新的思路,具有高性能、低成本等特点。

昆虫雷达散射截面积特性分析

昆虫雷达是观测昆虫迁飞最有效的工具。研究昆虫的雷达散射截面积(RCS)特性对于昆虫雷达目标识别有着重要意义。该文将分析昆虫的静态RCS特性和动态RCS特性。首先,基于实测的X波段全极化昆虫RCS数据,分析昆虫的静态RCS特性,包括水平和垂直极化RCS随体重变化规律以及昆虫极化方向图随体重的变化规律。其次,总结当前通过电磁仿真研究昆虫RCS特性所用到的介质和几何形状模型,并对比了水、脊髓、干皮肤和壳质与血淋巴混合物4种介质和等体型扁长椭球体、等质量扁长椭球体和三轴椭球体3种几何模型组成的12种介质模型,经过电磁仿真结果与实测数据相对比发现脊髓介质等质量扁长椭球体模型与实测昆虫RCS特性最接近。然后,基于Ku波段高分辨昆虫雷达外场实测昆虫回波数据,分析了昆虫动态RCS的起伏特性,将实测昆虫动态RCS起伏数据与4种经典的RCS起伏分布模型χ2,Log-normal,Weibull和Gamma分布分别进行了拟合分析,从最小二乘拟合误差和拟合优度检验结果可以看出,相比于其他3种模型,Gamma分布可以较好地描述昆虫目标RCS起伏的统计特性。最后,综述了昆虫RCS特性在昆虫雷达测量昆虫朝向、体重等参数测量的应用。

电磁散射场和雷达散射截面积的计算

计算了绕二维物体的时域电磁散射场的空间分布和雷达散射截面积（ＲＣＳ）．通常的电磁场计算是频域的，采用高频计算方法，而流场计算是时域的．由于以研究流场———电磁场优化设计计算为目的，需要统一采用时域计算，因此重点采用矢通量分裂法这种时域方法计算了ＲＣＳ，通过将特征值分裂为正负两部分，抑制了各自的误差．此外，采用ＬａｘＷｅｎｄｒｏｆ方法作为对照．两种方法的结果一致．

箔条云团的后向雷达散射截面积

用矩量法计算了３种箔条云团模型的后向雷达散射截面积。计算结果表明平均间距较大时（大于２λ）互耦对ＲＣＳ影响不大，后向散射截面积的概率分布无论考虑互耦与否都满足指数分布，只是其数学期望有所不同。

一种角反射体雷达散射截面积的高频预估算法

几何光学/区域投影(Geometrical Optics/Area Projection,GO/AP)法是一种综合利用GO和AP进行电大尺寸目标单站雷达散射截面积(Radar Cross Section,RCS)预估的高频混合算法.文章推导建立了利用GO/AP法进行RCS预估的通用流程,计算出不同入射方向下三角形三面角反射RCS的完整表达式;将其与RCS最大值的经验公式以及FEKO软件的仿真结果进行对比,验证了GO/AP法的可行性;在边界入射方向对GO/AP算法进行改进,进一步拓宽了GO/AP法对观察角的适应范围.

基于改进型CLEAN算法三维成像的雷达散射截面积反演

基于三维成像的雷达散射截面积(radar cross section,RCS)测量可以获得目标散射系数的三维空间分布,与一维和二维RCS测量相比,它具有更好的空间分辨能力。但是,在基于成像的RCS测量中,散射中心的提取至关重要,它在很大程度上决定着RCS的反演精度。采用CLEAN算法完成对目标散射中心的提取,有效抑制了图像的三维旁瓣,并针对CLEAN算法存在估计误差的迭代累加效应,设计了一种可以更新估计的改进的相干CLEAN算法,进一步提高了RCS的反演精度。用MATLAB和FEKO测量仿真,结果表明改进型CLEAN算法能更有效地提取散射中心,且提高了RCS的反演精度。

雷达散射截面积(RCS)的FDTD研究

计算各种媒质在电磁波照射下的散射问题,一直是FDTD算法应用的一个重要方面,特别是在FDTD技术发展的初期,它几乎总是和散射问题联系在一起。论文简单介绍并分析了时域有限差分法在计算雷达散射截面积(RCS)中的应用,仿真结果表明FDTD在计算物体RCS方面有很大的优势。

隐身飞机模型双站雷达截面积仿真

一些文献对双基地雷达反隐身的体制和系统技术作了深入研究,但是并未涉及隐身飞机的双站RCS特性,针对F-117A隐身飞机通过独特的几何外形设计来实现隐身的特点,利用电磁仿真软件XFDTD计算和分析了F-117A隐身飞机的双站雷达截面积,包括同频率条件下头向入射、正侧向入射、尾向入射和同双站角条件下从低频频段到高频频段的双站雷达截面积在水平面和垂直面变化的特性,通过对仿真结果的分析得出了有利于反隐身的入射方向为正侧向,双站角为135°-180°,工作频段为低频段,为双基地雷达在频域和空域上的反隐身提供了有价值的数据参考。

平板缝隙阵列天线的雷达截面积分析

本文用矩量法、物理光学法及消奇点技术,对大型平板缝隙阵列天线的散射进行了研究,计算了典型阵列的雷达截面积(RCS),并进行了实验验证,两者趋势基本一致。本文计算结果表明,平板对散射场的贡献(结构项)远大于缝隙对散射场的贡献(模式项)。

仿真得出的隐身飞机短波波段雷达截面积特性

为了研究天波雷达超视距探测,需要隐身飞机在短波波段的雷达截面积特性,但是得不到实测数据,因此采用成熟的XFDTD电磁计算软件结合3ds-Max模型,对F-22短波波段的后向散射RCS特性进行了仿真。仿真得出:F-22在短波波段散射特性接近谐振散射,RCS值较大,并且随着入射雷达频率和入射角度的改变会进一步增大。这些特性导致隐身飞机在短波波段很难隐身,与报道的天波雷达可以探测F-22相吻合,并为天波雷达的参数设计及使用方法指出了方向。

某型隐身飞机雷达隐身截面积特性分析

现代高科技战争中,提高战机隐身性能是战机设计的重要指标之一,直接影响着战机的生存力与战斗力。飞机的雷达散射截面积是飞机隐身性能评估的重要指标之一,文中依据某型隐身飞机的公开报道信息,建立了该型战机的数字模型,采用多层快速多极子算法分析了战机在频率为10 GHz,水平极化方式与垂直极化方式,俯仰角分别为0°、5°、10°、15°、20°、25°、30°条件下,以及加了尾翼情况下的雷达散射截面积,依据分析结果,系统分析了战机减少飞机雷达隐身截面积的一些措施。

埋于偏心手征铁氧体介质圆柱中阻抗圆柱体的雷达截面积

本文利用分离变量法和圆柱函数的加法定理研究了平面波入射时埋于偏心手征铁氧体介质圆柱中阻抗圆柱体的电磁散射特性．文中给出了雷达截面积随各结构和电参数变化的关系曲线．

涂覆各向异性复合手征介质的阻抗圆柱体的雷达截面积

本文解决了平面波入射时涂覆各向异性复合手征介质的阻抗圆柱体的电磁散射问题。首先推导得到各向异性复合手征介质层中电磁场量的基本方程;然后根据边界条件得出计算所讨论的阻抗圆柱体的雷达散射截面的解析表达式。文中还给出若干数值结果。

收发分置条件下F-117A隐身飞机雷达截面积研究

针对F117A隐身飞机通过独特的几何外形设计来实现隐身的特点,利用电磁仿真软件XFDTD计算和分析了其收发分置条件下的电磁散射特性,包括频率相同时不同双站角、同一双站角时不同频率的雷达截面积在水平面和垂直面变化的特性。通过计算获得了一些有价值的数据和结论,为收发分置体制雷达反隐身设计提供了理论依据。

箔条偶极子的雷达截面积

本文介绍了由于平面电磁波激励在具有有限电导率偶极子上产生电流分布和积分差分方程，采用变分法求解该方程，得到了偶极子的微分散射截面和雷达截面积的计算表达式。实现了计算的微机程序化，计算了偶极了在不同的空间取向了随机分布状态下的雷达截面积。

微动复杂目标雷达散射截面计算方法

在对雷达目标的动态特征提取和识别的研究中,需要能够逼真地反映目标的结构特性和运动特性的模拟信号。文中应用物理光学法和物理绕射理论,针对复杂动目标和多目标对目标面元和尖劈进行多普勒频率分级的方法实现了动目标的雷达散射截面计算;提出了微面元快速消隐算法和微动目标的模型剖分准则。应用该方法可以模拟转动、颤动以及非刚体运动目标的电磁散射特性。

基于体弹跳射线法的等离子体目标散射建模技术研究

针对非均匀等离子体包裹目标的电磁散射问题,提出了一种基于体射弹射线法的建模技术,重点研究电磁波在介质体中的传播特性及散射分析方法。针对在介质体中透射与反射射线数据量激增的问题,提出了基于迭代追踪加速技术以此提高体介质散射中透射反射射线的追踪效率。仿真实例表明,与传统弹跳射线法相比,体弹跳射线法能更快速准确地计算出等离子体目标的散射特性。采用所提出的技术研究了等离子体鞘套对阿波罗号返回舱雷达散射截面积的影响,验证了等离子体对目标雷达散射截面积有一定缩减作用。

基于十字形结构的相位梯度超表面设计与雷达散射截面缩减验证

基于十字形结构设计了一种在雷达波低频段极化不敏感的相位梯度超表面,并通过仿真和实验进行了验证.不同金属十字周期结构单元复合,在超表面上形成附加的平行波矢分量,对反射波波前进行调控,获得超表面后向雷达散射截面积(RCS)缩减.在设计波段内,超表面在法线方向的单站RCS缩减达18.19 d B,偏离法线-30?—+30?范围的单站RCS平均缩减达8 d B;仿真与实验结果符合较好.

面向光/电孔径的低雷达散射载体设计技术

各类光/电孔径的雷达隐身实现及配套用的低散射载体设计已是当前工程领域非常关注的问题,但长期以来一直欠缺系统性的、通用性的方法。该文首先梳理了相关工作的背景和发展动态,接着分析了低散射载体设计中所用到的基本电磁散射原理以及高精度高效率的仿真方法。面向一般性的技术需求,不仅深入研究了总体的设计逻辑以及详细的分区设计过程,结合软件还给出了具体的操作步骤。通过结合典型应用需求的案例设计及结果分析,展示了所述低散射载体设计方法的科学性和有效性,同时也探讨了后续的研究空间。