主动隐身技术中目标的有源对消效果研究

摘要

传统的被动隐身技术已经难以适应信息化的发展要求，有源对消隐身技术由于其适用性广、灵活度高以及不影响目标体自身结构性能等特性，越来越受到重视。本文在现有的研究基础上，以电磁波的相干对消为机理，采用矩量法并结合多层快速多极子方法，利用模拟研究多种简单典型目标体对雷达波与对消信号的散射特性，分析目标体相干对消后的散射场分布和对消效果。最终获得适当的对消信号源参数，降低目标体在雷达入射方向上的总散射场，取得了较为理想的对消隐身结果。 本文首先介绍了波的干涉理论和雷达散射截面等有源对消的基本原理，阐述了对消信号的幅相条件，分析了幅值差和相位差对消效果的影响。然后推导了圆柱体、椭圆柱体等典型理想目标体的散射特性。比较了几种常用的电磁散射预估方法，从中选择矩量法和多层快速多极子方法作为本此研究的电磁散射计算方法，对其进行了详细分析并通过实例和数据加以验证。最后，通过电磁仿真平台建立了多种典型目标体模型，用平面波源模拟雷达入射信号，采用理想线电流源作为对消信号源，研究该对消源的参数对目标体的对消效果的影响，最终各目标体均获得了比较理想的对消效果。 研究结果显示，通过一定的对消信号，圆柱体模型在雷达入射方向的散射电场幅值由1.42V降低到0.1447V，即散射场幅值的对消比达到0.8981，且在雷达方向附近10.25°角域内的散射值均有不同程度的降低。同样，椭圆柱体模型取得了对消比0.9857、对消域8.96的对消结果，球体模型实现了对消比0.9712、对消域8.67 的对消结果，对消效果较为理想。通过数据分析对消源的参数对目标体对消效果的影响，还总结出一些有实际价值的规律和方法：先通过调整对消信号源的位置和角度，使对消信号与雷达信号的合成场的极小值尽量对准雷达入射方向，再通过调节对消信号的强度，使得雷达方向上的回波散射进一步降低，可以有效实现目标体的对消隐身。

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