局部外形参数对高速飞行器的RCS影响

为了降低高速飞行器的雷达散射截面(radar cross section,RCS),采用多层快速多极子算法和物理光学法研究局部外形参数对飞行器雷达散射特性的影响。在此基础上,提出一种变半径弧形的边缘钝化形式,以提高飞行器仰视对抗能力。所提出的变半径弧形钝化外形具有良好的RCS减缩能力,与传统圆弧钝化外形相比,在前向重点角域内,RCS对数均值降低了22.88%;随着仰角的增大,变半径弧形钝化形式还具备全向RCS减缩能力,在全向角域内RCS对数均值降低了13.37%。最后,研究所提出的变半径弧形钝化方式在不同雷达波频段下的RCS特性,结果表明这种钝化方式对于频率较高时仰视对抗能力更好。

目标RCS的计算和对消效果的统计分析

应用物理光学和等效电磁流等方法对有源隐身中被保护目标的 RCS进行了计算 ,给出了某飞机模型 RCS的理论计算值和平滑值。并采用数理统计的方法计算了有源隐身目标散射场和对消场差值的均值和均方差 ,在方位角分别以均匀和随机规律变化时 。

利用有源干扰提高箔条干扰效果的方法

首次提出有源干扰和箔条干扰配合使用以提高机载自卫干扰的效果,给出了相应模型。通过对箔条的材质和干扰原理及技术的分析,获得箔条云的雷达截面积数学模型和其干扰功率的数学模型,在不改变有源和无源干扰投放设备、不增加投放箔条数量的前提下,利用有源干扰设备提高了箔条质心干扰的有效反射面积。通过对仿真结果及相应图表的分析,证明了此模型正确有效。

飞机在有源干扰保护下的探测概率研究

研究了飞机与雷达探测系统遭遇时 ,雷达对飞机的探测概率随距离的变化问题。采用 χ2类目标波动模型 ,针对飞机在有源干扰保护的情况对探测概率随距离的变化进行了研究 ,对不同 RCS对探测概率的影响问题进行了分析。研究结果可为飞机的雷达探测敏感性评估、飞机生存力的定量化分析与权衡 。

基于单元位置误差的有源相控阵天线辐射和散射性能综合分析

针对有源相控阵天线雷达散射截面积(radar cross section,RCS)计算复杂,及天线单元位置误差对其RCS的影响难以估计的问题,基于天线单元的相位误差分析,建立了有源相控阵天线的结构与散射阵因子耦合模型,极大简化了有源相控阵天线RCS计算的复杂度,并在此基础上研究了天线单元位置误差对增益及RCS的综合影响。结果表明,合理降低天线单元的位置精度可以抑制有源相控阵天线的RCS。工程人员可基于此权衡辐射和散射性能,适当放宽有源相控阵天线加工及安装公差,在保证天线综合性能前提下有效减轻加工难度,降低加工成本。

基于“猫眼”效应的激光主动成像探测系统性能分析

通过对调制对比度限制下的作用距离建模,文中分析了激光主动成像探测系统的性能。首先描述了系统组成,然后通过调制对比度的表达式导出了作用距离模型,最后根据“猫眼”目标和漫反射目标不同的特性分别进行了仿真计算。结果表明:激光主动成像探测系统基于“猫眼”效应探测时性能大大提高。

基于目标RCS特性的有源对消隐身分析

有源对消隐身是现代隐身技术发展的一个重要方向,它能在传统隐身的基础上进一步降低受保护目标被雷达发现的概率。基于目标的雷达散射截面(RCS)特性,介绍了有源对消隐身的基本原理,讨论了幅值和相位误差对隐身效果的影响,分析了对消波(场)的辐射特性,并对实现有源对消隐身所需的关键技术进行了讨论。结果表明有源对消隐身技术理论上可行,工程难度较大,应用前景广阔。

机载杂波测量雷达有源校准器的设计与分析

对机载杂波测量雷达有源校准器的基本原理和设计方法进行了介绍 ,描述了其各部分的性能 ,并对该设备在校准实验中所测得的结果进行了研究 。

复杂电磁环境辐射-散射耦合场快速预估方法

针对复杂电磁环境中目标散射体和干扰辐射源同时存在,影响目标回波散射场的问题,提出了一种基于辐射源方向图和极化散射矩阵数据的耦合场快速预估方法。利用可提前独立获取和加载的辐射源方向图及目标各个方向的散射数据,实现了辐射-散射耦合场景下空间总电磁场的近实时快速预估。仿真计算了辐射源与散射体不同距离和相对强度下场景的总电场变化情况,验证了辐射-散射耦合效应对目标回波场存在显著影响。无需使用电磁计算方法对场景进行重新计算,满足复杂电磁环境内场仿真试验对实时提供数据的需求,具有工程应用价值。

海面的红外主动成像特性研究

本文在研究海面的红外成像特性中,建立了基于刚体的双尺度成像模型,从主动成像方面讨论了海面散射特性的变化规律。该模型仿真结果很好地说明了风向对海面红外主动成像特性的影响。

有源周期性结构缩减表面RCS的研究

在飞行器隐身的研究中,如何有效地降低其表面雷达散射截面(RCS)是重点和研究热点.提出结构性吸收概念,利用如光带隙电磁结晶结构、高阻抗结构等周期性结构的带隙特性和阻抗特性,在物体表面设置单层或多层周期性结构,并通过在类似高阻抗表面的周期性金属单元表面铺设有源器件-变容二极管控制周期性结构的性能,从而实现对入射电磁波的吸收和对表面波的抑制,有效降低了机身表面的RCS.仿真实验证明采用单层或双层有源周期性结构表面,在周期性结构带隙频带内,可以将RCS减缩到3～14dB,并在多层结构理想化优化条件下,达到缩减RCS 20dB以上,并且可以通过电控方法控制减缩RCS的频带范围.

有源RCS及其应用

随着电子设备和雷达系统的迅速发展,电磁环境变得愈加复杂。在复杂电磁环境中,针对多辐射源和有源设备照射下雷达目标电磁散射特性评估的需求,提出并综述了有源雷达散射截面(active radar cross section, ARCS)的定义、仿真方法和应用示例。ARCS可以计算多辐射源相干和非相干照射条件下,雷达端观察到的视在雷达散射截面(radar cross section, RCS)值。本文给出了ARCS的仿真分析步骤,利用仿真软件得出计算ARCS所需远场量。在单入射源情况下,ARCS等同于传统RCS,验证了ARCS计算方法的准确性。此外,以分布式相参雷达和有源对消目标隐身为例,介绍了ARCS的应用,利用ARCS的概念评估了有源对消的效果。最后,探讨了目前研究存在的技术问题以及未来可能发展的研究方向。

用特征散射方向图预估电大平面阵的散射

利用平面照射波在无限大周期阵列上感应电流的周期特性,对无限阵列格林函数加窗的方法得到了有限阵列的格林函数,从而将电大有限阵列的分析缩减到单个的阵元上。进而由矩量法得到单个阵元上的电流分布和散射场,并定义为单元的特征散射方向图。仿照阵列综合理论,整个阵列的散射归结为特征散射方向图和阵因子的乘积,极大的简化了电大有限阵列的散射分析,并通过算例验证了该方法的有效性。

基于单层有源FSS的智能雷达吸收体

有源雷达吸收体可以依据应用环境调节其吸波性能,并具有更宽的吸收频带,克服了传统雷达吸波材料一旦设计制造出来吸收性能固定的特点。文中研究的有源吸收体,以Salisbury屏拓扑为基础,使用有源阻抗层提供反射率的调整。有源阻抗层是一种微波二极管控制的频率选择表面。利用Ansoft HFSS对主动/有源FSS雷达吸收体特性提出了精确的预估,并且研究了不同形状的FSS贴片单元对吸收体吸收性能的影响。

基于弧型谐振器的高密度无芯片RFID标签

为解决无芯片射频识别(chipless RFID)标签尺寸大、编码位数少、容量低的问题,设计了一种基于弧型谐振器的无芯片RFID标签.在38 mm×18 mm的Rogers RT/duriod 5880的介质基板上设计标签,每个弧型谐振器对应一位编码.仿真了谐振器关键结构参数对谐振频率的影响,给出弧长与谐振频率的曲线拟合公式,根据公式在2.5~7.7 GHz频带设计出预定谐振频率间隔的20 bits标签.采用频率分离方法减小相邻谐振器间的电磁耦合,利用拐点短路法对不同的标签编码进行重构.仿真结果表明,重构后编码位数未缺失,且谐振点偏移不明显,实现了20 bits的编码的准确识别.使用网络分析仪测试标签样品,在无微波暗室条件下测试结果良好,增强了鲁棒性.研制标签的编码密度达到2.9 bit/cm^2,且造价低廉,为大规模实际应用提供了可能.

改变散射体RCS方向特性的有源加载方法研究

散射体的雷达横截面积(RCS)随着观测角度的不同而发生变化。对高频区的散射体电磁散射特性进行了建模,根据各个散射中心的位置关系和信号入射角度,计算散射体在特定方向上的RCS。提出了集中式和分布式的有源加载方法改变散射体RCS方向特性,通过施放有源干扰信号使散射体在特定方向上的RCS方向图出现凹点。仿真结果表明,该方法可以有效改变散射体的RCS方向特性,在特定方向上实现散射体射频隐身。

舷外雷达有源诱饵在舰艇反导中的运用研究

阐述了舷外雷达有源诱饵的干扰机理,并对影响干扰效果的诱饵有效雷达截面积理论计算公式进行了推导,从中找出了影响诱饵有效雷达截面积大小的因素,通过对其中诱饵有效辐射功率和诱饵距反舰导弹距离因素的分析,提出了舰艇使用舷外雷达有源诱饵防御反舰导弹时,在发射时机、布放位置和干扰方位上应采取的措施。

有源对消隐身系统设计研究

针对有源对消隐身要求的系统延时短、反应速度快、信号参数测量和对消波幅相控制精度高的特点,设计了一个基于相控阵技术、数字射频存储器(DRFM)和现场可编程门阵列(FPGA)的有源对消系统。为了解决目标雷达散射截面计算量太大、不能有流水线延迟和难以实现实时计算等问题,采用离线计算的方法,预先建立目标的全向雷达散射截面(RCS)数据库、杂波数据库和噪声数据库,由FPGA根据测得的雷达信号参数在数据库中查找到相应的目标回波数据,实时调整对消波的幅度和相位,使对方的雷达接收机始终处于合成方向图的零点。最后通过仿真计算验证了该设计方案的有效性。

一种测量雷达散射截面参数现场校准方法

雷达散射截面参数是测量雷达一项非常重要的技术指标,该参数的准确性直接影响雷达对被测目标隐身能力的判定。基于雷达散射截面参数有源定标技术、高精度雷达散射截面模拟控制技术、高稳定雷达散射截面回波信号合成技术等,实现对雷达散射截面参数的动态精确模拟,从而对测量雷达散射截面参数进行校准,通过外场条件下的量值传递,解决了测量雷达散射截面参数有源定标问题。

舰载隐身天线罩现状及发展趋势

舰载隐身天线罩技术是舰艇集成上层建筑雷达隐身技术的重要发展方向。文中基于舰载雷达天线罩的发展轨迹与现状,在介绍舰载天线罩材料体系、罩壁结构形式的基础上,重点对国内外正在研究的无源及有源频率选择表面技术、耐高功率隐身天线罩技术和吸透一体隐身天线罩技术进行了分析、研究与总结。同时,展望了舰载隐身天线罩技术未来的发展趋势,提出了舰载天线罩全向全频谱隐身、耐大功率、耐高温、防火、防爆防冲击将是未来天线罩的发展趋势,以满足集成上层建筑不同部位的需求。