隱身化武器作戰(zhàn)平臺是現代戰(zhàn)爭的發(fā)展趨勢,通信天線的隱身成為制約武器平臺整體隱身性能的重要問題之一。常規(guī)的隱身手段,如外形設計與吸波材料在天線隱身設計中具有改變輻射性能的局限性,而超材料、人工電磁材料因具有不同的電磁特性最近備受關注,其出現也為研究天線隱身問題帶來了新思路。本文主要針對隱身平臺對通信天線的隱身需求,開展超材料與平臺通信天線相結合的隱身技術研究。針對天線結構模式項散射,利用超材料的不同性質實現天線雷達散射截面（RCS）縮減,完成平臺通信天線寬帶隱身,天線、天線罩與低散射平臺一體化分析與研究等相關工作。首先借鑒共面緊湊型電磁帶隙結構的共面設計,并采用交指電容方式對蘑菇型EBG結構改進得到新型UC-EBG結構,使其具有小型化和較寬的同相位反射帶寬的優(yōu)點。然后設計帶狀線饋電的四單元微帶陣列驗證新型單元的散射縮減效果,根據加載UC-EBG結構后天線的輻射和散射性能變化情況,綜合優(yōu)化其與天線貼片的布局,得到合適的周期單元數量。最終使整個天線結構表現為無源對消表面,降低正入射條件下的帶外散射,并同時利用單元旋轉技術縮減天線的帶內散射。極化旋轉表面通過相位對消也可用于天線散射縮減中,設計... 

【文章來源】：電子科技大學四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數】：91 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

隱身武器平臺示

第一章緒論3亞波長尺度上操縱入射波波前相位、幅度與極化而吸引了廣泛關注。隨著其更多的電磁特性被發(fā)現，人們可以針對不同應用專門設計滿足性能要求，去取代笨重復雜的傳統(tǒng)器件，其應用方面包括吸波[19-20]、電磁隱身[21-23]、波前相位和極化調控[24-26]等等。圖1-2等效負介電常數的周期線結構和開口環(huán)結構本文主要研究電磁帶隙結構、極化旋轉表面和頻率選擇表面三種較為經典的超材料技術以及它們在天線RCS縮減中的應用前景，所以接下來介紹這幾種超材料的發(fā)展情況：（1）電磁帶隙結構（ElectromagneticBandgap，EBG）是由光學領域中光子帶隙（PhotonicsBandgap）衍生而來，它是一種能夠在一定頻段內改變或影響不同入射角、不同極化電磁波傳播的人工電磁周期結構[27]。D.Sievenpiper提出了經典的電磁帶隙結構Mushroom-likeEBG結構[28]，如圖1-3(a)所示，這種結構作為代表性的電磁帶隙結構具有幾個重要特性，高阻表面特性、表面波帶隙特性、同相反射相位特性。通過等效LC并聯(lián)諧振電路分析可知EBG結構具有高表面阻抗，可以抑制一定頻帶內表面電磁波傳播，呈現表面波帶隙特性，可用于降低天線單元間的互耦，如圖1-3(b)所示。而對于入射波具有同相位反射特性，這種類似理想磁導體的特性被稱為人工磁導體（Artificialmagneticconductor，AMC）特性。(a)(b)圖1-3電磁帶隙結構示意圖(a)Mushroom型EBG結構；(b)抑制天線單元間互耦

第一章緒論3亞波長尺度上操縱入射波波前相位、幅度與極化而吸引了廣泛關注。隨著其更多的電磁特性被發(fā)現，人們可以針對不同應用專門設計滿足性能要求，去取代笨重復雜的傳統(tǒng)器件，其應用方面包括吸波[19-20]、電磁隱身[21-23]、波前相位和極化調控[24-26]等等。圖1-2等效負介電常數的周期線結構和開口環(huán)結構本文主要研究電磁帶隙結構、極化旋轉表面和頻率選擇表面三種較為經典的超材料技術以及它們在天線RCS縮減中的應用前景，所以接下來介紹這幾種超材料的發(fā)展情況：（1）電磁帶隙結構（ElectromagneticBandgap，EBG）是由光學領域中光子帶隙（PhotonicsBandgap）衍生而來，它是一種能夠在一定頻段內改變或影響不同入射角、不同極化電磁波傳播的人工電磁周期結構[27]。D.Sievenpiper提出了經典的電磁帶隙結構Mushroom-likeEBG結構[28]，如圖1-3(a)所示，這種結構作為代表性的電磁帶隙結構具有幾個重要特性，高阻表面特性、表面波帶隙特性、同相反射相位特性。通過等效LC并聯(lián)諧振電路分析可知EBG結構具有高表面阻抗，可以抑制一定頻帶內表面電磁波傳播，呈現表面波帶隙特性，可用于降低天線單元間的互耦，如圖1-3(b)所示。而對于入射波具有同相位反射特性，這種類似理想磁導體的特性被稱為人工磁導體（Artificialmagneticconductor，AMC）特性。(a)(b)圖1-3電磁帶隙結構示意圖(a)Mushroom型EBG結構；(b)抑制天線單元間互耦

【參考文獻】：
期刊論文
[1]超表面相位調控原理及應用[J]. 李雄,馬曉亮,羅先剛.  光電工程. 2017(03)
[2]基于寬帶棋盤型人工磁導體的微帶天線RCS縮減技術[J]. 楊辰,何芒,章傳芳,孫厚軍.  微波學報. 2017(01)
[3]基于電阻膜與分形頻率選擇表面的超薄寬頻帶超材料吸波體的設計[J]. 程用志,聶彥,龔榮洲,王鮮.  物理學報. 2013(04)
[4]飛機隱身技術及其雷達對抗措施[J]. 馬井軍,趙明波,張開鋒,穆仕博.  國防科技. 2009(03)
[5]高阻表面交指形電容設計公式的改進[J]. 鄭秋容,李有權,張輝,袁乃昌.  電子學報. 2007(12)
[6]天線散射理論研究[J]. 劉英,龔書喜,傅德民.  電子學報. 2005(09)
[7]飛行器表面電磁缺陷及雷達吸波材料應用[J]. 桑建華,周海.  航空材料學報. 2003(02)
[8]分形在天線雷達散射截面減縮中的應用[J]. 劉英,龔書喜,傅德民.  微波學報. 2003(02)
[9]準三維頻率選擇表面的矢量模式分析[J]. 史為民,章文勛.  東南大學學報. 1990(06)

博士論文
[1]平臺天線一體化寬帶隱身關鍵技術研究[D]. 周龍建.電子科技大學 2017
[2]廣義電磁諧振與EBG電磁局域諧振研究及應用[D]. 李龍.西安電子科技大學 2005

碩士論文
[1]電磁場周期結構模式匹配方法的研究[D]. 陳程.南京郵電大學 2018



本文編號：3005721