偶极子单元圆柱共形阵天线电磁散射特性的矩量法分析

摘要

目标的雷达散射截面(RCS)是雷达探测技术，隐身和反隐身技术的一个重要特征参数，是表征目标散射特性的一个最基本的参数。
　　本文主要使用以 RWG基函数的MoM法分析天线的散射性能。首先介绍了文中所涉及到的基本的理论知识，主要包括天线雷达散射截面、阵列天线的基本理论、共形阵天线理论的基本理论介绍以及主要使用的RWG矩量法。其次在天线的实际计算过程中，简述了RWG矩量法在计算物体散射特性的matlab实现过程。以平面地板为例，分析了地板在电磁波照射下的感应电流分布以及RCS分布，并和CST仿真结果进行比对验证程序的正确性。然后在程序正确的基本上计算了偶极子天线、带地板的偶极子天线，以及直线阵、平面阵的散射特性，并分析了阵子与地板对RCS分布的影响，讨论了他们在不同加载情况下RCS的分布情况。随后分析了圆柱载体偶极子天线的散射特性，以及圆柱共形线阵及圆柱共形面阵的RCS分布，分析了圆柱共形阵在不同方向、频率电磁波照射的情况下天线的RCS分布情况以及分别讨论了影响偶极子圆柱共形阵天线前向与后向RCS分布的主要因素，这为兼顾RCS时这类天线的设计提供了一定的参考。最后在前文讨论了影响圆柱共形阵后向RCS主要因素的基础上，重点对偶极子2′9圆柱共形阵进行了优化设计。使用matlab将天线自动建模，RCS的MoM分析以及 RGA优化进行综合编程，在综合考虑天线辐射的情况下设定参数优化范围，通过优化得出使后向RCS最优的参数。通过优化后圆柱共形偶极子阵的后向RCS能够降低到-18.4678[dBsm]。