本文選題：Vivaldi天線 + 雷達截面(RCS)��； 參考：《電子科技大學》2017年碩士論文

【摘要】：隨著各國競相研究隱身技術(shù),作為飛行器強散射源的天線的隱身技術(shù)也愈發(fā)得到重視。而如何減縮天線及陣列的RCS以及設(shè)計具有低RCS特性的天線是天線隱身技術(shù)研究的重點。本論文以三層Vivaldi天線為主要研究對象,研究了Vivaldi天線及其陣列的RCS減縮技術(shù),提出了多種RCS減縮的方法。最后,本論文使用天線RCS減縮技術(shù)設(shè)計了一款具有低RCS特性的機載刀型天線。其中具體的研究內(nèi)容包括:首先,設(shè)計了一款工作于X頻段的三層Vivaldi天線,優(yōu)化后天線具有良好的輻射性能,設(shè)計時考慮到避免E面組陣時出現(xiàn)柵瓣,天線寬度控制在一個工作波長以內(nèi)。研究了極化對天線RCS的影響,發(fā)現(xiàn)入射波與天線共極化時RCS更大,通過分析不同極化下天線表面電流分布探究了原因。其次,通過分析對比天線輻射及散射時的表面電流分布,挖去了天線表面部分金屬貼片,在天線輻射性能依舊良好的情況下降低了天線的RCS。并利用該天線單元組陣,得到了相比于參考陣列具有更低RCS的Vivaldi天線陣列。然后,提出了利用散射回波相位不同的單元組陣,不同陣元的散射回波之間相干抵消來減縮陣列RCS的思路。首先,我們改變了天線巴倫長度,天線輻射性能基本不變,但由于天線長度變化所以散射回波相位會隨之變化,并利用不同巴倫長度的Vivaldi天線進行組陣,大大減縮了陣列的RCS。并且針對陣列主瓣偏移的現(xiàn)象,提出了調(diào)整饋電相位以及對稱排布的解決方法。然后我們保持天線巴倫長度不變,通過改變中間一節(jié)帶狀饋線的長度來改變天線散射回波的相位,并利用饋線長度不同的Vivaldi天線單元進行組陣減縮了陣列的RCS。最后我們將天線的介質(zhì)板向前延伸,研究了介質(zhì)板延伸對天線輻射和散射的影響,并利用不同介質(zhì)板延伸長度的Vivaldi天線進行組陣,得到了不僅具有更好散射性能,還具有更好輻射性能的天線陣列。最后,設(shè)計了一款工作于300MHz-720MHz頻段具有低RCS特性的機載刀型天線,分析了刀型天線各個結(jié)構(gòu)的功能。并且加工了天線,實際測量了天線的輻射和散射性能。
[Abstract]:With the research of stealth technology in many countries, the stealth technology of antenna, which is the source of strong scattering of aircraft, has been paid more and more attention. How to reduce the RCS of antenna and array and how to design the antenna with low RCS are the key points of antenna stealth technology. In this paper, the RCS reduction technology of Vivaldi antenna and its array is studied, and several methods of RCS reduction are proposed. Finally, an airborne knife antenna with low RCS characteristics is designed using RCS reduction technique. The specific research contents are as follows: firstly, a three-layer Vivaldi antenna working in X-band is designed. The optimized antenna has good radiation performance. The antenna width is controlled within one working wavelength. The effect of polarization on the antenna RCS is studied. It is found that the RCS is larger when the incident wave is co-polarized with the antenna. Secondly, by analyzing and comparing the surface current distribution of antenna radiation and scattering, some metal patches on the antenna surface are dug out, and the RCSs of the antenna are reduced when the radiation performance of the antenna is still good. A Vivaldi antenna array with lower RCS than the reference array is obtained by using the antenna cell array. Then, the idea of reducing the RCS of the array is proposed by using the coherent cancellation between the different elements of the unit array with different phase of the scattering echo. First of all, we change the length of the antenna, and the radiation performance of the antenna is basically unchanged, but the phase of the scattering echo will change because of the change of the length of the antenna. The array can be greatly reduced by using the Vivaldi antenna with different Barron lengths. Aiming at the phenomenon of array main lobe offset, the method of adjusting feed phase and symmetrical arrangement is proposed. Then we change the phase of the antenna scattering echo by changing the length of the middle section of the strip feeder and reduce the RCSs of the array by using the Vivaldi antenna unit with different feed length. Finally, we extend the dielectric plate of the antenna forward, and study the effect of the dielectric plate extension on the radiation and scattering of the antenna, and make use of Vivaldi antenna with different extension length of dielectric plate to carry out the array, and obtain that the antenna not only has better scattering performance. Antenna arrays with better radiation performance. Finally, an airborne knife antenna with low RCS characteristics at 300MHz to 720MHz band is designed, and the functions of the various structures of the knife antenna are analyzed. The antenna is fabricated and the radiation and scattering properties of the antenna are measured.
【學位授予單位】：電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TN820

【參考文獻】

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本文編號：2031872