A STEALTHY ANTENNA WITH FREQUENCY SELECTIVE REFLECTOR

A Cassegrainian antenna with frequency selective reflector is introduced, and the measured radiation properties and radar cross-section (RCS) of the antenna are given and discussed. In comparison with ordinary metallic reflector, this antenna can obtain similar radiation pattern and about 15dB of RCS reduction.

电磁防护超材料在国防领域中的应用与前景展望

电磁防护超材料以人工微结构为基础,实现了对介电常数和磁导率的自由设计,可突破传统电磁防护材料在信息装备一体化发展过程中遭遇的各种物理极限,在隐身材料、微波器件、军用天线等国防领域具有巨大的应用前景。本文阐述了电磁防护超材料的原理和特点,总结了其在军事领域的重大应用价值,综述了近年来在国防领域的最新成果,分析了当前研究存在的问题和未来发展趋势,为电磁防护超材料的进一步实际应用提供有效、可靠的理论依据及实验基础。

毫米波被动探测空中隐身目标研究

为探测空中涂层隐身目标,建立了地面辐射计对空中目标进行锥形扫描的天线温度对比度计算模型。在目标下方分别为高发射率地面和低发射率水面的情况下,对晴天时平面隐身目标和光洁金属目标的天线温度对比度进行了对比计算。将3 mm波段辐射计系统固定在地面上,目标分别悬挂于水泥地面和水池上方10 m高度处,分别在晴天和阴天时,采用辐射计系统对隐身目标和光洁金属目标进行了探测实验。计算和实验结果说明,涂层隐身目标比同等大小的光洁金属目标的天线温度对比度大,当目标下方地物的发射率较小时,差别更大。在毫米波被动探测下,空中金属目标表面的吸波材料涂层,不仅不能起到隐身效果,反而会更明显地暴露目标。

低RCS相控阵天线设计

雷达天线是飞机的强散射源之一,对飞机整机RCS的贡献是显而易见的。雷达天线是特殊的散射体,其散射机理比普通散射体更为复杂。相控阵天线在低散射特性方面具有先天优势,对相控阵天线的结构项散射、模式项散射、RCS栅瓣3大强散射源进行了研究,分别对其散射机理进行了分析,并提出了相应的缩减方法,为低RCS相控阵天线的设计提供了依据。采用低RCS综合设计的相控阵天线其散射可以降低10 dB～20 dB,获得很低的RCS散射特性。

具有RCS减缩效果的超宽带仿生天线

基于仿生学原理和向日葵模型,研制了一种新型可用于雷达低可见平台的超宽带单极子天线。利用外边界为多段圆心角和半径相同的圆弧、内边界为圆的结构模拟向日葵花的形状。该仿生结构天线的辐射和散射特性进行了分析、优化,找出最适合作天线辐射单元的尺寸。并与参考天线作对比,发现在满足超宽带天线的相关指标要求下,仿生天线具有良好的RCS减缩效果;适用于对超宽带天线有低雷达截面要求的场合。利用仿生学减缩天线雷达截面的方法为天线隐身技术提供了新的方向。

低雷达截面的超宽带扇形天线

本文研制了一种新型可用于低可见平台的超宽带扇形天线.该扇形天线利用由一个矩形条带和对称分布在该矩形条带上的8个圆弧条组成的扇形结构设计天线的辐射单元;利用两边倒有90度圆弧角的矩形设计辐射地板;并将辐射单元和辐射地板分别印制在FR-4介质材料板(介电常数为4.4)的两侧.研究天线的辐射和散射特性,并与参考天线作对比,发现在满足超宽带天线的相关指标要求下,本文提出的天线具有良好的雷达截面减缩效果.本扇形天线适用于对超宽带天线有低雷达截面要求的场合.

毫米波辐射计反空中涂层隐身飞机的分析

利用毫米波辐射计反空中涂层隐身飞机的基本机理和美国标准大气模型（１９７６）及Ｌｉｅｂｅ毫米波传输模型（１９８５），模拟计算了大气和地面等背景引入的天线噪声温度和辐射计天线温度的信杂比．

一种宽带吸波的隐身天线罩设计

传统的吸波材料无法使天线同时满足工作带外隐身和工作带内透波的特殊要求。文中结合传统吸波材料的吸波特性和频率选择表面的滤波特性,提出了一种超材料的宽带吸波的隐身天线罩。利用超材料的谐振叠加特性,设计出宽带人工吸波结构。采用阻抗匹配技术进一步提高天线在工作频带内的透过率,并提高天线带外的吸收率。通过调节超材料吸波体的尺寸,构造了一种Ku频带透波、高于Ku频段吸波的超材料天线罩,在保证天线带内正常通信前提下,可减小天线带外的雷达散射截面,提高机载天线的隐身性能。

先进战斗机对机载射频孔径系统隐身的需求及解决方案

大量的研究结果已经表明:机载天线等传感器孔径的分布与形状特征,对飞机隐身效果具有举足轻重的影响,如果不能有效控制机载射频(RF)孔径系统的特征信号(包括雷达散射截面(RCS)和电磁辐射控制),则通过外形、结构和材料隐身而达到的整机高隐身水平就会受到破坏。迄今为止,天线散射特性的评估是尚未完全解决的问题,而减缩天线RCS的手段和方法也有待深入研究。总结了F/A-22和F-35等国外先进隐身战斗机机载射频孔径系统隐身设计特点,从飞机总体隐身方案设计角度提出了对机载射频孔径系统隐身的需求,并针对具体应用提出最小化天线孔径数量、减小天线孔径外形尺寸、减缩天线孔径特征信号、采用低截获概率(LPI)技术等概念性解决方案。

六代机天线罩技术需求与发展方向分析

在陆海空天电五维一体的现代战争中,战斗机发挥着十分重要的作用。自从F-22A服役以来,国外已经开始六代机的研究工作。根据美国、日本、俄罗斯等国六代机的概念方案,归纳了六代机的主要特点:高空高速、全频谱全向隐身、采用定向能武器、航电系统的高度综合化与信息网络化。分析了六代机天线罩的技术需求,总结了全频谱全向隐身天线罩、共形天线罩、耐高温天线罩、甚宽频带天线罩技术的现状,阐述了频率选择表面天线罩和共形天线罩的关键技术。

天线波束对飞机射频隐身性能的影响分析

射频隐身是新一代军用飞机必须具备的重要能力。从隐身飞机的实际使用环境出发,针对以往只考虑个体对抗特性,采用Schleher截获因子评价飞机射频隐身性能的不足,提出了基于整体对抗特性,采用联合截获概率评估射频隐身性能的新方法,为射频隐身研究提供了新思路。通过对隐身飞机的射频使用环境建模,计算了天线波束的空、地覆盖区大小,结合联合截获概率的定义和计算方法,仿真了不同情况下天线波束宽度对联合截获概率的影响。根据仿真结果,分析了天线波束对飞机射频隐身性能的影响,其结论可为隐身飞机天线设计时的折中考虑提供基础和参考依据。

低雷达截面的超宽带双环单极子天线

介绍了研制的一种新型可用于雷达低可见平台的超宽带双环单极子天线。该天线利用由金属通孔连接的2个环状结构作为辐射单元,利用两边倒有90°圆弧角的矩形结构设计辐射地板。辐射单元和辐射地板印制在介电常数为2.65的介质材料板上。对天线的辐射和散射特性做了研究,并与参考天线作对比,发现在同样满足超宽带天线的相关指标要求下,文中提出的天线具有良好的雷达截面减缩效果。说明由金属通孔连接的双环结构辐射单元结构可使天线同时具有超宽工作频带和低雷达截面的特性。

基于超材料的新型吸波材料及其天线隐身应用进展

超材料的出现为设计新型吸波材料提供新的技术手段。综述基于超材料的新型吸波材料及其在天线隐身应用方面的研究进展。对比分析吸波材料的特点,尤其是基于媒质参数可调的完美吸波材料在技术上所具备的优势。展望了新型吸波材料在天线隐身领域的应用前景。

低RCS选频滤波反射面天线技术

利用具有带阻选频特性的周期结构表面替代普通金属反射面构成的滤波反射面天线是一项克服天线散射的有效技术途径.本文给出了滤波反射面天线辐射特性和RCS的实测结果;分析讨论了此种天线的性能和可行性.

小型化低雷达散射截面圆极化微带天线研究

提出了一种改进的小型化低雷达散射截面(Radar Cross-Section,RCS)圆极化微带天线.基于天线的辐射接收理论,研究天线散射的基本理论,提出了该圆极化天线散射的分析与控制方法.对典型的圆极化微带天线,通过在天线地板上添加圆形和矩形结构,令参考天线在保持电性能指标不变的前提下,实现了天线的小型化和低RCS特性.实验结果表明:天线的RCS被明显降低,具有大于50%的小型化效果.

天线散射理论研究

本文给出单端口天线和多端口天线阵列的基础散射理论,该理论清晰地说明了天线散射的原理.以该理论为基础,可以得到求解天线散射场的方法,从而解决了长久以来天线散射场中结构模式项散射和天线模式项散射之间的相位差难以确定的问题.本文工作对天线隐身有重要意义.

3mm涂层隐身材料的天线温度模型

根据电磁场理论导出了 3mm涂层隐身材料的辐射率 .在此基础上建立了涂层隐身材料的辐射计天线温度模型 .给出了天线温度与涂层材料的厚度、相对介电常数、相对磁导率之间的定量关系 .并将数值计算结果与实际测量值进行了比较 。

新型超宽带微带天线辐射和散射特性研究

提出了一种改进的超宽带微带贴片天线。天线以共面波导方式馈电,其阻抗带宽在满足VSWR〈2.0条件下的仿真计算结果为2.5~20 GHz,天线样机实测结果为2.8~18.7 GHz。研究天线的辐射和散射特性,并与参考天线作对比,发现在同样满足超宽带宽的条件下,设计的天线具有良好的RCS减缩效果。以设计天线为例,分析了超宽带微带天线的散射特性,为超宽带天线雷达截面减缩技术打下了良好的理论和实验基础。

等离子体天线的军事应用价值

等离子体天线是一种在军事上具有很好应用潜力的新型天线。由于等离子体的高通特性,一幅U/V波段等离子体天线即使在工作状态也不会反射雷达波。而且等离子体天线的宽带特性也非常适用于采用跳频、扩频体制的主动隐身电子对抗设备。由于等离子体天线具有可重构性,采用同一幅天线/天线阵可以在不同频段、方向图下工作。中国科学院国家空间科学中心是国内领先的等离子体天线研究单位,近年来逐步解决了等离子体天线在增益、匹配、噪声等方面的技术瓶颈,整个系统的体积、重量、功耗也得以降低到合理的水平,为等离子体技术的实用化打下了很好的基础。本文主要介绍中科院空间中心在等离子体天线技术上的主要进展、研究方向和一些存在的问题。

等离子体技术在天线隐身中的应用

利用洛沦兹模型来研究等离子体的电磁响应特性,讨论了电磁波频率、等离子体密度和电子碰撞频率对电磁波衰减特性的影响,描述了等离子体的导电性能、反射和吸收电磁波的能力,提出了三种方式实现天线的隐身设计。分别阐述了几种方式实现隐身的原理,并分析了各自的适用范围和优缺点。