贴片天线隐身机理及实现研究

摘要

机载通信系统的高速发展，通信环境的日趋复杂，对构成系统的元器件提出了种种更加严格的要求。天线作为不可缺少的前端部件，其隐身性能开始越来越受到重视。所谓天线隐身，是指对探测雷达实现低的可见性，即对入射电磁波的隐身能力，因而天线隐身技术也就是雷达散射截面缩减技术。
　　雷达散射截面由天线模式项散射和结构模式项散射构成。而常用的RCS缩减技术有天线小型化技术，有无源/有源加载技术，分形技术，天线主辐射面或地板开槽，铁氧体材料，频率选择表面,电磁带隙,人工磁导体等等。
　　本文在对以上相关技术的大量文献调研的基础上，对天线模式项散射场和结构模式项散射场分别提出了对应的减缩方案。对于天线模式项散射场，采用在天线馈电端加载互补型双工器替代普通的带通滤波器以实现宽带的RCS缩减。其中的互补型双工器由两个谐振频率和带宽相同，具有高选择性和良好带外抑制特性的一对带通、带阻滤波器组成。对于结构模式项散射场，本文基于几种常见的频率选择表面原型和经典Koch分形曲线，设计了一种带阻型频率选择表面并用其替代原有的普通金属反射板。通过抑制其谐振单元本身的寄生阻带，同样实现了宽带的RCS缩减。两种方案分别采用超宽带单极子天线和贴片偶极子天线作为验证模型，仿真结果跟实验结果亦取得了较好的吻合。

目录

封面

声明

中文摘要

英文摘要

目录

第一章 绪论

1.1 选题背景

1.2 天线隐身技术的发展现状

1.3 本文的内容安排

第二章 基本理论

2.1 天线基本理论

2.1.1 天线的基本原理

2.1.2 天线的主要性能指标

2.1.3 超宽带天线理论

2.1.4 对称振子天线理论

2.2 天线散射理论

2.2.1 雷达散射截面

2.2.2 天线散射理论

第三章 基于互补型双工器的天线RCS缩减

3.1 双工器基本原理

3.2 双工器缩减天线模式项散射场基本原理

3.3 互补型双工器设计

3.3.1 带通滤波器和带阻滤波器设计

3.3.2 双工器匹配电路设计

3.4 超宽带单极子天线设计

3.5 基于互补型双工器的天线模式项缩减

3.5.1 电路S参数

3.5.2 增益

第四章 基于带阻型频率选择表面的天线RCS缩减

4.1 频率选择表面理论

4.1.1 频率选择表面概述

4.1.2 频率选择表面分析方法

4.2 分形理论

4.3 基于分形技术的带阻型频率选择表面设计

4.3.1 三种带阻频率选择表面原型

4.3.2 分形六边形频率选择表面

4.4 基于频率选择表面的结构模式项缩减

4.4.1 带阻型频率选择表面整体结构及其空间频率响应特性

4.4.2 馈电回波损耗

4.4.3 增益

4.4.4 RCS

第五章 结束语

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间的研究成果