微带天线RCS的非全时减缩
一种微带天线RCS减缩方法研究
然 在很 宽频带内实现 Ｒ Ｓ较大 幅度 的减缩 ， Ｃ 但是其带宽损失 较 大。因此在考虑微带天线 Ｒ Ｓ Ｃ 减缩 的同时 ， 必须考虑天线
ＫＥＹＷ ＯＲＤＳ： ｃｏ ｔ ｐ ｐ ｔｈ ａ ｔｎ ａ Ｍｉｒ ｓｒ ａ ｃ ｅ ｎ ；ＲＣ ｅ ｕ ｔ ｎ；Ｃｕｔ ｇ ｓｏｓ ｈ ｒ ｎ ｏ ｔ ｉ ｎ Ｓ ｒｄ ｃｉ ｏ ｔ ｎ ｌ ｔ ；Ｓ ｏ ｉ ｇ ｐ 要求越来 越高 ， 微带天 线以其重量轻 、 轮廓 、 于制造 等优 点而 被越来 越广 泛地 低 易
（ ｅ ａ ｍ ｎ ｆ ｌ ｔ ｎｃＥ ｇ ｅｒ ｇ Ｎ ｒ ｗ ｓ ｒ ｏ ｔｃｎｃｌ ｎｖｒ ｔ， ｉａ ｈ ｎｉ １０ ２ ｈｎ ） Ｄ ｐｒ ｅｔ ｅ ｒ ｉ ｎｉ ｅ ｎ ， ｏ ｈ ｅｔ ｎＰｌ ｅｈ ｉ ｉ ｓｙ Ｘ ’ ｎＳ ａｘ ７ ０７ ，Ｃ ｉａ ｔ ｏＥ ｃｏ ｎ ｉ ｔ ｅ ｙ ａＵ ｅｉ
的辐射 性能 ， 否则 即使 实现天 线 Ｒ Ｓ大幅度减缩 ， Ｃ 但是 已不 能作 为天线 使用 ， 也是不实 际的。
本 文通 过分析微带天线 散射 的基本 原理和 Ｒ Ｓ减缩 机 Ｃ
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第２卷 第９ ５ 期
文章编号 ：０ ６— ３ ８ ２ ０ ） ９—０３ ０ １０ ９ ４ （０ ８ ０ １０— ４
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算
机
仿
真
２８ 月 ０ 年９ ０
一
种 微 带 天 线 Ｒ Ｓ减 缩 方 法 研 究 Ｃ
丁 君 ， 春 霞， 陈江 程 郭
ｗｉ ｏ ｔｓ ｉ ｉ ｇ ｒ ｓ ｎ ｎ ｔ ｕ ｈ ｆ ｎ ｅ ｏ ａ ｔ￣ｅ ｕ ｎ ｙ，ａ ｄ ｗ ｔ ｅ ｓ ｇ ｉ ｄ ｂ ｎ ｗｉｔ ｏ ｔ ｈ ｉ ｌｔ ｎ ｒ ｓ ｌｓｉ ｄ ｃ ｔ ｈ ｔｔ ｅ ｈ ｔ ｑ ｅｅ ｎ ｈ ｌｓ ａ ｎ ａ ａ ｄ ｄ ｈ ｌｓ ．Ｔ ｅ ｓｍｕ ａｉ ｅ ｕ ｔ ｎ ｉａｅ ｔ ａ ｈ ｉ ｎ ｏ ｍｅｈ ｄ ｉ ａ ｂ ｔ ｒｗ ｙ ｆ ｒＲＣ ｅ ｕ ｔ ｎ ａ ｄ ｉ ｉ ｅ ｙ ｕ ｅ ｒｔ ｅ ｓｅ ｌ ｅ ｈ ｉｕ ｆ ｃ ｏ ｔｉ ｎ ｅ ｎ ． ｔ ｏ ｓ ｅｔ ａ ｏ Ｓ ｒ ｄ ｃ ｉ ｎ ｓｖ ｒ ｓ ｆ ｆ ｈ ｔａ ｔ ｔｃ ｎ ｑ ｅ ｏ ｒ ｓｒ ａ ｔｎ ａ ｅ ｏ ｔ ｕｌ ｏ ｈ ｍｉ ｐ
微带天线的RCS缩减技术研究的开题报告
微带天线的RCS缩减技术研究的开题报告一、选题依据和意义微带天线在通信、雷达、遥感等领域有着广泛的应用。
然而，在实际应用中，微带天线的雷达散射截面（RCS）往往会影响其物理隐身性能，给通信和遥感系统的干扰带来一定的影响。
因此，如何降低微带天线的RCS成为了研究的热点之一。
目前，针对微带天线的RCS缩减技术主要有基于平面波波导阵列技术的缩减方法、基于统计建模的缩减方法、基于材料和加工制造的缩减方法等。
这些缩减方法均存在一定的局限性，如缩减效果有限、代价昂贵等。
因此，本文将重点研究基于新型结构设计的微带天线RCS缩减技术，旨在开发一种新的、具有优良性能且低成本的微带天线RCS缩减解决方案，为微带天线在通信、雷达、遥感等领域的实际应用提供支撑。
二、研究内容和方法（一）研究内容1. 调研微带天线RCS缩减技术研究的现状和发展趋势；2. 基于新型结构设计，提出一种微带天线RCS缩减方案；3. 对方案进行仿真验证和理论分析；4. 结合实际制造中的工艺因素，对方案进行优化；5. 对优化后的方案进行实验验证，并对实验结果进行分析和总结。
（二）研究方法1. 文献资料调研法：调研微带天线RCS缩减技术的现状和发展趋势；2. 数值仿真法：对微带天线RCS缩减方案进行仿真验证和理论分析；3. 质量工程方法：结合实际制造中的工艺因素，对方案进行优化；4. 实验方法：对优化后的方案进行实验验证，并对实验结果进行分析和总结。
三、预期研究结果1. 实现一种新型的、具有优良性能且低成本的微带天线RCS缩减方案；2. 对该方案进行仿真模拟和理论分析，验证其缩减效果；3. 对方案进行优化，提高其实用性；4. 对优化后的方案进行实验验证，并对实验结果进行分析和总结；5. 探索微带天线RCS缩减技术的新途径和新方向。
四、研究计划和预算（一）研究计划1. 方案设计和理论分析（2个月）；2. 数值仿真和验证（3个月）；3. 工艺优化和实验验证（4个月）；4. 实验结果分析和总结（1个月）。
一种有效减缩微带天线RCS的新方法
一种有效减缩微带天线ＲＣＳ的新方法作者：郑军豪刘英龚书喜来源：《现代电子技术》2008年第13期摘要：根据经典理论,对于线极化矩形贴片天线,其主模电场强度在平行于非辐射边的中心线上为零。
如果沿此中心线对微带天线加载电阻,对其辐射性能影响不大,然而对散射性能则有很大改善。
通过引入一种阻抗加载技术和接地板开槽技术使微带天线的RCS大幅减缩,结合小型化技术,微带天线的RCS得到进一步减缩,而且天线外形尺寸也比原天线有所减小。
这样,就同时兼顾了微带天线的辐射性能和散射性能。
关键词：微带天线;RCS减缩;阻抗加载;接地板开槽;小型化A New Technique of Reducing the RCS Microstrip Antenna(National Laboratory of Antennas and Microwave Technology,XidianUniversity,Xi′an,710071,China)Abstract：According to the classical theory,for a linearly polarized rectangular microstrip antenna ,the intensity ofits electric field of the fundamental mode is zero along the center line which is parallel to the nonradiatingedge.If chip resistance is loaded along the center line,the RCS will be reduced apparently and the radiation characters keep unchangeable.In this paper,a method by loading the antenna with chip resistance and slots in the ground to reduce the RCS of the antenna is introduced,accompanied with the miniaturization chnique,the RCS of the antenna is obviously reduced,the size of the antenna is smaller than before.Thus,the radition characters and excellent scattering characters are obtained at the same time.Keywords：microstrip antennas;RCS reduction;loaded with resistance;loaded with slots in the ground;miniaturization1 引言随着微带天线技术的不断发展,阻抗加载、开槽和小型化等技术在微带天线的设计中得到了越来越广泛的应用。
微带贴片天线及阵列RCS减缩的研究的开题报告
微带贴片天线及阵列RCS减缩的研究的开题报告一、研究背景及意义随着微波技术的不断发展和应用的广泛推广，微带贴片天线已经成为了现代通信领域中最具有潜力的一种天线。
相比于传统天线，微带贴片天线具有小体积、轻重量、低成本等特点，广泛应用于移动通信、雷达、导航、遥感和卫星通信等领域。
微带贴片天线还面临着一个重要的问题，即天线反射面的散射电磁波，即毫米波雷达散射截面（RCS）。
在雷达目标检测和识别中，RCS是一个非常重要的参数。
因此，研究微带贴片天线及阵列RCS的减缩问题具有重要的现实意义和科学意义。
二、研究内容和方法本文主要研究微带贴片天线及阵列的RCS减缩问题。
研究内容包括以下两个方面：1.微带贴片天线阵列的设计和仿真通过仿真软件进行微带贴片天线阵列的设计和仿真。
具体来说，本文将采用CST 软件进行微带贴片天线阵列的设计，进行仿真分析，包括天线阵列的天线间距、阵列元件数目、阵列方向图等参数进行仿真分析，并对仿真结果进行评估与优化。
2.微带贴片天线阵列的RCS减缩根据仿真结果，本文将提出一种形式优美、有效的微带贴片天线及阵列RCS减缩方法。
具体来说，本文将首先对微带贴片天线及阵列的反射性能进行计算和分析，找出影响反射性能的关键参数；其次，通过优化微带贴片天线及阵列的尺寸和结构参数，来达到减缩天线反射面散射电磁波的效果。
三、预期结果及其意义通过本文研究，预计可以获得以下有效的结果：1. 提出一种简单而有效的微带贴片天线及阵列RCS减缩方法，能够有效地降低天线反射面的散射电磁波，提高雷达探测性能。
2. 验证优化结构参数的微带贴片天线及阵列设计的有效性，有助于提高微带贴片天线及阵列的应用性能，促进微波通信和雷达技术的进一步发展。
因此，本文对完善微带贴片天线及阵列，提高雷达探测性能，具有重要的现实意义和科学意义。
阵列天线带内RCS减缩研究
阵列天线带内RCS减缩研究阵列天线带内RCS减缩研究引言随着雷达技术的不断发展，阵列天线已经成为一种重要的雷达天线结构。
该结构通过利用多个天线的合作来提高雷达性能，并广泛应用于军事和民用领域。
然而，雷达回波信号的干扰和散射问题一直是雷达工程师面临的挑战。
为了减小雷达信号的散射截面积(RCS)，减少对目标的侦测和跟踪困难，研究人员提出了许多方法。
本文旨在介绍一种基于阵列天线的带内RCS减缩研究。
一、背景1. 阵列天线简介阵列天线是由多个天线组成的，可以同时通过相控阵技术进行波束形成。
相比于传统的单个天线，阵列天线能够提供更高的方向性和抗干扰性能。
2. 回波信号的散射截面积(RCS)RCS可以被理解为目标对入射雷达信号的散射强度。
RCS越大，目标对雷达的侦测和跟踪难度就越大。
因此，降低目标RCS是一项重要的研究任务。
二、阵列天线带内RCS减缩方法1. 相位调控阵列天线通过对各个天线的相位进行调控，使得回波信号的相干性下降，降低了雷达对目标的侦测概率。
相位调控技术可以通过改变阵列天线的天线间距、天线电子扫描规律等方式实现。
2. 波束形成阵列天线可以通过调整各个天线的幅度和相位来实现波束形成。
波束形成技术可以使得辐射出的信号更加集中，从而减小了目标的RCS。
3. 天线设计在阵列天线的设计过程中，可以通过选择合适的天线尺寸和形状，以及优化天线的辐射功率分布等方式减小目标的RCS。
此外，还可以通过对天线材料和结构的优化来降低耦合和散射问题。
4. 信号处理通过对接收信号进行合适的处理，可以降低目标的RCS。
例如，可以通过多波束处理和自适应波束形成技术来提高雷达系统的性能，减小目标的RCS。
三、实验与结果在本研究中，我们利用已有的相控阵雷达系统进行了一系列实验。
我们通过在不同频率、不同目标距离和不同角度下进行测量，得到了目标的RCS数据。
然后，我们实施了上述的带内RCS减缩方法。
实验结果表明，这些方法能够有效地减小目标的RCS，并提高雷达系统的性能。
微带天线RCS减缩方法的研究
Hans Journal of Wireless Communications 无线通信, 2018, 8(6), 243-251Published Online December 2018 in Hans. /journal/hjwchttps:///10.12677/hjwc.2018.86028Research on RCS Reduction Technology ofMicrostrip AntennaLei Mao, Zhuguan Liang*, Peng Li, Chaokai Zhou, Zhijun YangInformation Institute of Yunnan University, Kunming YunnanReceived: Nov. 20th, 2018; accepted: Dec. 1st, 2018; published: Dec. 12th, 2018AbstractA conventional microstrip antenna is designed to ensure good operating bandwidth and gain.Then, combined with the short-circuit probe loading, chip miniaturization, grounding plate slot-ting and other techniques in the RCS reduction technology, the microstrip antennas are sequen-tially processed, and the RCS of the reference antenna and the technically processed antenna are compared. Then, the antenna radiation work is ensured, and can achieve the effect of RCS reduc-tion, verify the feasibility and effectiveness of short-circuit probe loading, miniaturization, and slotting technology. On this basis, the AMC checkerboard structure is loaded to further increase the amount of RCS reduction.KeywordsMicrostrip Antenna, Antenna Scattering, Shape Technology, RCS Reduction微带天线RCS减缩方法的研究毛磊，梁竹关*，黎鹏，周朝凯，杨志军云南大学信息学院，云南昆明收稿日期：2018年11月20日；录用日期：2018年12月1日；发布日期：2018年12月12日摘要设计一款常规微带天线，保证其工作带宽和增益良好。
一种微带贴片天线RCS减缩新方法
法 的有 效 性 ．
关 键 词 ：微 带 贴 片 天 线 ； 板 ； 达 散 射 截 面 ； 地 雷 电磁 带 隙
中图分类号 ： ８０ ＴＮ ２ 文献标识码 ： Ａ 文 章 编 号 ： ０ １２ ０ （ ０ ０ ０ — ２ ５０ １ ０ — ４ ０ ２ １ ） ２０ ９ — ５
一
种 带 贴 片 天线 ＲＣＳ减 缩 新 方 法
凌 劲 ， 龚 书 喜 ， 张 鹏 飞 ， 袁 宏 伟 ， 路 宝 ， 王 文 涛
（ 西安 电 ｑ 科 技 大 学 天线 与微 波技 术 重 点 实验 室 ， 西 西 安 － 陕 ７０７） １ ０ １
摘 要 ：为 了减 小 微 带 贴 片 天 线 的雷 达 散 射 截 面 （ Ｃ ） 利 用 电 磁 带 隙 结 构 （ － Ｂ ） 带 阻特 性 ， 出 ＲＳ， ＵＣ Ｅ Ｇ 的 提 用 ＵＣ Ｅ Ｇ 代 替 普通 金 属 作 为 微 带 贴 片 天 线 的地 板． －Ｂ 当天 线 工 作 频 带 内 的 电磁 波 入 射 时 ， — Ｂ 地 板 ＵＣ Ｅ Ｇ 呈 现 出带 阻特 性 ， 影 响 天 线 的 正 常工 作 ； 在 该 频 带 以外 ， — Ｂ 地 板 具 有 良好 的 带 通 特 性 ， 入 射 不 而 ＵＣ Ｅ Ｇ 对
Ｋｅ ｏ ｄ ｍｉ ｒ ｓ ｒｐ ｐ ｔ ｈ ａ ｅ ｙ Ｗ ｒ ｓ： ｃ ｏ ｔ ｉ ａ ｃ ｎｔｎｎａ；ｇｒ ｎｄ；ｒ ｄａ ｒ ｓ ｓ ｃ ｉ ｏｕ ａ ｒｃ ｏｓ ｅ ｔｏｎ；ｅｅ ｔｏｍ ａ ｎｅ ｉ ｎ － ａ ｌｃ ｒ ｇ ｔｃ ｂａ ｄ ｇ ｐ
RCS缩减技术简介
RCS缩减技术简介随着各种高新技术的不断发展，在现代战争中，雷达起着不可估量的作用。
现在的雷达不仅能够发现目标，还能更进一步测定其距离、方为、俯仰、高度、速度，还可利用成像技术进一步确定目标的类型、数量规模和目标对自己的威胁程度。
因此，一切军事目标都面临着“发现即被摧毁”的严重威胁。
但是如果军事目标具有一定的反雷达隐身性能，就能够提高各种军事目标在战场上存活的概率，从而提高战场的生存能力。
RCS缩减的目的是通过各种有效的技术措施降低军事目标的雷达散射截面积。
一般军事目标的雷达散射截面积取决于它的外形、材料、姿态和周围的电磁环境, 所以雷达散射截面积缩减技术主要包括：外形技术、吸波材料技术和阻抗加载技术（有源和无源）。
通常认为, 外形技术和吸波材料技术是比较有效的两种减缩技术。
但是在军事装备设计定型之后, 外形很难改动, 常常应用吸波材料来降低雷达散射截面积。
在飞行器初步设计阶段应当综合应用外形和吸波材料技术。
为了使得一种新武器具备良好的隐身效能，在其研发阶段中, 外形设计非常重要。
隐身外形技术是通过改变飞行器的外形参数来降低雷达散射截面积的一种技术措施。
在实施雷达散射截面积缩减之前, 应当对典型飞行器的强散射中心分布及其雷达散射截面积数学规划有比较明晰的认识以便得到最佳的减缩效果。
到目前为止，隐身技术已经发展了若干个阶段，但是有效的外形设计任然是减小雷达散射截面积的主要方式。
一般说来，优良的外形设计能够在很大程度上缩减军事目标的雷达散射截面积。
一般可达20dB以上。
而涂覆吸波材料也能够达到缩减雷达散射截面积的目地，但是其效果没有改变外形明显。
故在军事装备在设计之初就应充分考虑起外形。
在成形以后，为了进一步减小雷达散射截面积，还需要在装备表层涂上一层吸波材料。
其作用机理就是利用吸波材料对电磁波的吸收作用，从而减小回波，达到减小雷达散色截面积的目的。
一、外形设计对ＲＣＳ作用相关介绍对于外形方面的设计，其主要是高频散射机理。
微带天线rcs计算
微带天线rcs计算微带天线的反射截面积（RCS）计算是电磁场理论中的重要问题。
RCS是指天线接收到的电磁波的反射强度，是判断目标或天线对电磁波的反射特性的重要物理量。
本文将介绍微带天线RCS计算的基本原理和方法，并给出一些常见的微带天线的RCS计算实例。
微带天线的RCS计算可以通过数值模拟或解析方法实现。
在数值模拟方法中，常用的方法包括有限差分时间域（FDTD）和方法。
在解析方法中，常用的方法有几何光学（GO）方法和物理光学（PO）方法等。
首先介绍FDTD方法。
FDTD方法是一种通过将电磁场方程离散化为差分方程，然后通过数值迭代的方法来模拟电磁场传播的方法。
FDTD方法广泛应用于电磁场的数值模拟和微带天线的RCS计算。
在FDTD方法中，天线模型被离散化为有限大小的网格，然后通过模拟电磁波在天线上的传播和反射来计算RCS。
通过调整天线的形状、尺寸和材料等参数，可以获得不同条件下的RCS结果。
其次是解析方法中的几何光学方法。
几何光学是一种近似计算电磁场传播的方法，它基于光线传播的假设。
几何光学方法适用于电波的几何尺寸远大于波长的情况下，可以忽略波前的波动。
在几何光学方法中，通过分析光线在天线上的反射和折射等几何参数，可以计算出天线的RCS。
另外一种解析方法是物理光学方法。
物理光学方法是一种在波长远大于机械尺寸的情况下，通过电场感应电流的假设来计算RCS的方法。
在物理光学方法中，通过分析电场感应电流在天线上的分布和相位等参数，可以计算出天线的RCS。
下面给出一个微带贴片天线（patch antenna）RCS的计算实例。
微带贴片天线是一种常见的微带天线结构，具有较低的RCS性能。
为了计算微带贴片天线的RCS，可以使用FDTD方法。
首先，在FDTD方法中，需要将天线模型离散化为有限大小的网格。
例如，可以选取一个正方形的网格，并在网格中间放置微带贴片天线。
然后，通过模拟入射波在天线上的传播和反射过程，获得天线的RCS。
微带天线rcs计算
微带天线rcs计算微带天线RCS(RadarCrossSection)计算是用来描述微带天线RCS性能和发射特性用的一种计算方法。
它可以用来测量微带天线接收到的飞机雷达信号强度，为分析飞行器在雷达可见度方面的安全性提供可靠的参考数据，并且可以应用于改善微带天线结构的设计，使其在雷达信号强度方面更加适宜。
RCS计算一般涉及微带天线的构造特性、雷达定位参数、天线参数和射频耦合特性等，以粒子双折射法为核心的计算方法常被使用，其基本原理是使用偏振和方向计算射频定位信号。
二、计算方法1.造特性首先，微带天线RCS计算要结合天线的构造特性进行，一般要使用素子，用素子间连接结构和素子极化等方法组合在一起到实现所需条件。
2.达定位参数其次，雷达定位参数是微带天线RCS计算的重要参数之一，如接收机位置、方位角、频率等，以此来确定微带天线的接收定位能力。
3.线参数另外，天线参数也是微带天线RCS计算的重要参数，主要包括天线的振幅增益、噪声指数、相位等参数。
4.频耦合特性最后，射频耦合特性是微带天线RCS计算的最重要参数，这包括接收机位置、方向角、频率等内容。
三、计算结果分析1.点数和路径长度首先，使用粒子双折射法计算微带天线RCS时，首先要确定节点的数量和路径的长度。
一般情况下，节点数越多，路径越长，则计算精度就越高，结果也更可靠。
2.数模拟其次，使用粒子双折射法计算微带天线RCS时，需要进行参数模拟，以模拟发射特性、接收特性以及方向特性等。
3.算结果最后，经过参数模拟之后，可以获得微带天线RCS计算的结果，根据所获得的结果，可以对飞行器在雷达可见度方面的安全性进行准确的分析，也能应用于改善微带天线结构的设计，使其在雷达信号强度方面更加适宜。
四、结论微带天线RCS计算是用来表示微带天线RCS性能和发射特性用的一种计算方法，在提高微带天线结构的可见度、准确性方面有着重要的应用价值。
主要的计算方法是使用粒子双折射法，其原理是借助偏振和方向计算射频定位信号。
UC-EBG在微带阵列天线 RCS减缩中的应用
UC-EBG在微带阵列天线 RCS减缩中的应用李振亚;张建华;杨文凯【摘要】针对微带阵列天线的带内雷达散射截面问题，提出了一种在天线表面加载共面紧凑型光子晶体结构（UC‐EBG），通过散射对消，实现天线雷达散射截面（RCS）减缩的方法。
分析了在不同参数下UC‐EBG结构同向反射相位带隙随频率的变化情况。
仿真结果表明：加载U C‐EBG结构后，阵列天线各个阵元的回波损耗基本保持不变，天线的增益有所增加，同时天线带内RCS最大减缩达到18dB。
证实了U C‐EBG可以应用于阵列天线的带内隐身。
%To solve the problem of microstrip array antenna with the radar cross section reduction ,an UC‐EBG structure is designed to load on the antenna surface to reduce the RCS by cancelling out the reflection wave .The reflection phase band‐gap changing with freque ncy is analyzed under different parameters .The simulated result shows that the return loss of the loaded antenna remains basically unchanged while its gain in‐creases .At the same time ,the largest reduction of antenna in‐band RCS can reach 18 dB ,which p roves that UC‐EBG can be applied to microstrip array antenna to achieve in‐band stealth .【期刊名称】《航天电子对抗》【年(卷),期】2016(032)001【总页数】4页(P39-42)【关键词】微带阵列天线;UC-EBG;RCS【作者】李振亚;张建华;杨文凯【作者单位】电子工程学院，安徽合肥230037;电子工程学院，安徽合肥230037;电子工程学院，安徽合肥230037【正文语种】中文【中图分类】TN97;TN822随着探测和隐身技术的飞速发展，飞行器以及舰艇等目标的RCS与以前相比下降了1到2个数量级，加上FSS结构、吸波材料、高阻抗表面等隐身新材料的发展以及应用，飞行器等隐身目标自身的RCS已经变得非常小。
应用天线二次辐射对消缩减天线RCS
应用天线二次辐射对消缩减天线RCS任志刚【摘要】天线雷达散射截面的缩减(RCS,Radar Cross Section)在军事应用中日益重要,随着隐身技术的不断发展,天线雷达散射截面的缩减成为实现低散射平台电磁隐身特性的关键.非阵列天线的单站散射除结构项散射外,还包括天线作为接收装置截获入射能量并将其发射出去而引起的二次辐射,即天线模式项散射,当前模式项散射主要通过匹配负载的方式进行缩减而未较好的对其进行利用.通过对天线模式项散射及天线结构项散射的分析及讨论,通过端接负载控制天线模式项散射与天线结构项进行的对消,提出一种利用天线二次辐射对消缩减天线RCS的方法.【期刊名称】《通信技术》【年(卷),期】2016(049)005【总页数】4页(P554-557)【关键词】雷达散射截面RCS;模式项散射;结构项散射;二次辐射对消【作者】任志刚【作者单位】中国西南电子技术研究所,四川成都610036【正文语种】中文【中图分类】TN8221世纪隐身技术在军事领域的应用更加广泛，世界各国都及其重视隐身武器研究和应用[1-2]。
随着隐身技术的飞速发展，飞行器以及舰艇等武器平台自身的RCS得到了很好的缩减，与以前相比下降了1到2个数量级。
同时新技术如FSS 结构、吸波材料等隐身新技术的发展以及应用，使飞行器等隐身目标自身的 RCS 已经非常小，因而其RCS的主要贡献来源于飞行器、舰艇等武器平台上的天线系统，当前，战斗机、舰艇等武器平台上的天线系统数量已达数十乃至上百部，因此，低RCS天线技术是保障武器平台目标隐身性能的重要手段。
天线的散射较一般目标的散射更为复杂，其分析手段通常采用矩量法或有限元法[3]等数值方法。
非阵列天线不但具有一般散射体的镜面反射、边缘绕射等结构项散射，还有天线作为接收装置截获空间入射电磁波能量并将其二次辐射出去而引起的模式项散射[4-7]。
天线作为电磁波发射和接收装置的特点，使其散射特性尤为复杂。
微带天线RCS减缩技术研究的开题报告
微带天线RCS减缩技术研究的开题报告一、研究背景和意义随着信息技术的快速发展，无线通信系统的应用越来越广泛。
无线通信系统中，天线作为信息传输的重要组成部分，其性能对整个系统的性能有着至关重要的影响。
其中，反射散射特性（RCS）是评价天线性能的一项关键指标。
微带天线由于其小型化、轻量化、方便制造等优点，已经成为无线通信领域中最常用的天线之一。
但是，微带天线的RCS常常较大，会对无线通信系统的性能产生负面影响，如降低通信距离、减小探测距离等。
因此，在实际应用中，需要对微带天线的RCS进行降低，以提高无线通信系统的性能。
目前，已有一些关于微带天线RCS减缩技术的研究，如各种结构、材料和涂层等。
但是，这些方法存在着一些局限性，如增加天线复杂度、降低天线的带宽等。
因此，需要进一步研究微带天线RCS减缩技术，探索新的方法和技术。
二、研究内容和方法本研究的主要内容是微带天线RCS减缩技术的研究。
具体研究内容包括：1.研究微带天线RCS特性，分析其影响因素和变化规律。
2.探索微带天线RCS减缩的基本方法，如减小天线尺寸、优化天线结构等。
3.研究新型材料和涂层在微带天线RCS减缩中的应用。
4.通过仿真和实验的方法，验证微带天线RCS减缩技术的可行性和有效性。
本研究的方法主要包括仿真和实验。
仿真可以通过计算机模拟来模拟微带天线的RCS特性，以及通过改变参数探索RCS的变化规律和影响因素。
实验可以通过制造微带天线样板，对不同的技术方案进行测试，以验证其在实际应用中的效果。
三、预期成果和意义本研究的预期成果主要包括：1.对微带天线RCS特性进行深入的研究，探索其影响因素和变化规律。
2.提出新的微带天线RCS减缩方法，包括结构、材料和涂层等方面。
3.通过仿真和实验验证不同技术方案的有效性和可行性。
本研究的意义在于：1.对微带天线RCS减缩技术进行深入研究，提出新的思路和方法。
2.提高微带天线的性能，进一步提高无线通信系统的性能。
微带天线RCS减缩技术的研究的开题报告
微带天线RCS减缩技术的研究的开题报告一、论题的背景和意义随着雷达技术的不断发展，对目标回波信号的分析和识别的精度和速度要求越来越高。
然而，由于微带天线的体积小，结构简单、重量轻，易于制造、集成和安装，使得它成为了各种雷达系统和通信系统中普遍采用的一种天线。
但是，微带天线的辐射电场主要集中在其表面，而其弯曲和锐角处容易产生电场集中现象，导致微带天线的辐射散射特性较差，尤其在超高频（UHF）和甚高频（VHF）段，微带天线的散射截面（RCS）较大，容易被敌方雷达系统探测到。
因此，对于微带天线的RCS减缩技术研究具有重要的背景和意义。
通过对微带天线的结构、材料和表面特性进行改善和优化，可以有效的降低微带天线的RCS值，提高其隐身性能，降低被探测的可能性，保证通信和雷达系统的安全性和稳定性。
因此，本文将探讨微带天线RCS减缩技术的研究，为未来微带天线技术的发展提供参考和借鉴。
二、论文的研究内容和方法本文的研究内容主要包括以下几个方面：1.微带天线的结构优化。
通过采用合理的结构设计、优化天线的形状和尺寸、选择合适的天线材料等，优化微带天线的辐射特性，减小散射截面。
2.微带天线的表面处理。
通过在微带天线表面涂覆吸收材料、金属纳米粒子、镀金、喷雾等处理方式，可以提高微带天线表面的电磁性能，减小微带天线的散射截面。
3.微带天线的多级子表面反射。
采用多级平面反射器降低微带天线的辐射散射，减小微带天线的散射截面，提高微带天线的隐身性能。
论文的研究方法主要包括仿真模拟和实验验证两种方法相结合。
通过ADS等电磁仿真软件对微带天线的特性进行建模和仿真模拟，研究不同的优化方案对天线性能的影响，在实验室中搭建相应的测试平台对研究结果进行验证。
三、预期结果和意义本文所研究的微带天线RCS减缩技术，在未来通信和雷达系统的研究中具有广泛的应用前景和重要意义。
通过对微带天线的结构和表面处理等方面的优化和改进，可以显著降低微带天线的散射截面，达到提高隐身性能的目的，同时也对未来微带天线技术的发展提供了新的思路和研究方向。
基于UC-EBG的微带天线RCS减缩方法
基于UC-EBG的微带天线RCS减缩方法
李振亚;张建华;杨文凯
【期刊名称】《固体电子学研究与进展》
【年(卷),期】2015(0)5
【摘要】针对微带天线的带内雷达散射截面减缩问题,提出了一种在天线表面加载共面紧凑型电磁带隙结构(UC-EBG),通过散射对消,实现天线雷达散射截面(RCS)减缩的方法。
分析了在不同参数下UC-EBG结构同相反射相位带隙随频率的变化情况。
仿真和实测结果表明:加载UC-EBG结构后,天线带内RCS得到了很大减缩,最大减缩达到了14dB,同时微带天线回波损耗基本保持不变,天线的增益不仅未受影响而且有所增加。
证实了UCEBG可以很好地应用于微带天线的带内隐身。
【总页数】4页(P468-471)
【关键词】微带天线;紧凑型电磁带隙;雷达散射截面
【作者】李振亚;张建华;杨文凯
【作者单位】电子工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TN822
【相关文献】
1.一种有效减缩微带天线RCS的新方法 [J], 郑军豪;刘英;龚书喜
2.一种微带天线RCS减缩方法研究 [J], 丁君;程春霞;郭陈江
3.基于人工磁导体(AMC)的微带天线RCS减缩方法研究 [J], 王宗山; 黎鹏; 梁竹关;
周朝凯; 丁洪伟
4.微带天线RCS减缩方法的研究 [J], 毛磊; 梁竹关; 黎鹏; 周朝凯; 杨志军
5.微带天线RCS减缩方法的研究 [J], 王宗山; 雷宁
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Koch分形的微带天线RCS减缩应用
第二部分 微波毫米波天线与散射277Koch 分形的微带天线RCS 减缩应用崔冠峰 龚书喜 刘英（西安电子科技大学天线与微波技术国家重点实验室，陕西 西安，710071）摘要：由于Koch 分形独特的空间填充特性，本文将其应用于微带贴片天线的雷达散射截面（RCS ）减缩中。
对比标准的矩形微带贴片天线,可以将微带贴片天线的辐射边设计为Koch 分形状,同时开两个平行于辐射边的Koch 分形槽，谐振边基本保持不变。
设计出的天线在总体辐射特性下降不大的前提下，单站RCS 与矩形微带贴片天线相比得到了有效的减缩。
比较好的实现了微带贴片天线的隐身功能。
关键字：分形天线 Koch 分形 雷达散射截面 微带贴片天线The application of Koch fractral microstripantenna for reducing RCSCui Guanfeng GONG Shuxi LIU Ying（National Laboratory of Antenna and Microwave Technology, Xidian University,Xi ’an Shanxi, 710071, China)Abstract : Koch fractal is used in the Radar Cross Section (RCS) reduction of microstrip patch antenna because of its special ability of space pared with the normal rectangular microstrip patch antenna , the radiate sides of antenna are designed in the shape of Koch fractal with the resonate side stay. And two Koch fractal shape slots in parallel with the radiation sides are made in the antenna. The monostatic RCS of the antenna received effective reduction, bases on the fact that the antenna total radiation character has little degression,which is helpful to the antenna RCS reduction.Key words ：fractal antenna Koch fractal RCS microstrip patch antenna1 引言分形几何是通过迭代产生的具有自相似特性的几何结构，其整体与局部以及局部与局部之间都具有自相似性。
RCS缩减技术简介
RCS缩减技术简介随着各种高新技术的不断发展，在现代战争中，雷达起着不可估量的作用。
现在的雷达不仅能够发现目标，还能更进一步测定其距离、方为、俯仰、高度、速度，还可利用成像技术进一步确定目标的类型、数量规模和目标对自己的威胁程度。
因此，一切军事目标都面临着“发现即被摧毁”的严重威胁。
但是如果军事目标具有一定的反雷达隐身性能，就能够提高各种军事目标在战场上存活的概率，从而提高战场的生存能力。
RCS缩减的目的是通过各种有效的技术措施降低军事目标的雷达散射截面积。
一般军事目标的雷达散射截面积取决于它的外形、材料、姿态和周围的电磁环境, 所以雷达散射截面积缩减技术主要包括：外形技术、吸波材料技术和阻抗加载技术（有源和无源）。
通常认为, 外形技术和吸波材料技术是比较有效的两种减缩技术。
但是在军事装备设计定型之后, 外形很难改动, 常常应用吸波材料来降低雷达散射截面积。
在飞行器初步设计阶段应当综合应用外形和吸波材料技术。
为了使得一种新武器具备良好的隐身效能，在其研发阶段中, 外形设计非常重要。
隐身外形技术是通过改变飞行器的外形参数来降低雷达散射截面积的一种技术措施。
在实施雷达散射截面积缩减之前, 应当对典型飞行器的强散射中心分布及其雷达散射截面积数学规划有比较明晰的认识以便得到最佳的减缩效果。
到目前为止，隐身技术已经发展了若干个阶段，但是有效的外形设计任然是减小雷达散射截面积的主要方式。
一般说来，优良的外形设计能够在很大程度上缩减军事目标的雷达散射截面积。
一般可达20dB以上。
而涂覆吸波材料也能够达到缩减雷达散射截面积的目地，但是其效果没有改变外形明显。
故在军事装备在设计之初就应充分考虑起外形。
在成形以后，为了进一步减小雷达散射截面积，还需要在装备表层涂上一层吸波材料。
其作用机理就是利用吸波材料对电磁波的吸收作用，从而减小回波，达到减小雷达散色截面积的目的。
一、外形设计对ＲＣＳ作用相关介绍对于外形方面的设计，其主要是高频散射机理。
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文章编号:100526122(2004)0120035205微带天线RCS的非全时减缩Ξ杨慧杰 龚书喜(西安电子科技大学天线与电磁散射研究所,西安710071)摘 要: 通过分析微带天线辐射和散射机理之间内在的联系,本文给出了统一的电路模型,利用该模型指出了RCS减缩和天线性能之间的矛盾,最后引出微带天线RCS非全时减缩的概念,并给出了两种简单而有效的方案。
关键词: 微带天线,RCS减缩,电路模型RCS R eduction T echnique out of Operation of Microstrip AntennasYang H uijie,G ong Shuxi(Institute of A ntenna and EM Scattering,Xidian U niversity,Xi’an710071)Abstract: By an analysis of radiation and scattering mechanism of microstrip antennas,a unified circuit model is de2 rived,on the base of which the contradiction of RCS reduction and antenna o peration is showed,finally the idea of RCS re2 duction out of operation is introduced and two and effective techniques are also given.K ey w ords: Microstrip antenna,RCS reduction,Circuit model引 言在电子战与信息战飞速发展的今天,一些国家已建立了地面、舰艇、机载和星载的一体化情报侦察体系,其侦察频带扩展到0.5～40GHz,覆盖了绝大多数的天线设备。
如何降低天线的雷达散射截面、使天线系统免受电子干扰、免遭敌方雷达的探测和攻击而有效地工作,不仅关系到天线系统的生命力,而且影响到其载体的电磁隐身性能,影响着天线载体的生存。
因此,开发和设计低雷达截面的机载天线系统具有十分重要的意义。
而微带天线有尺寸小、重量轻、成本低、易于扫描,并能与飞行器共形等许多优点,已越来越受到人们的重视,其用作飞行器低RCS(雷达截面)天线的前景十分广阔。
国内外许多学者在如何降低微带天线RCS这一方面做了许多研究工作,并提出了一些方案[1],但这些方案都是以牺牲天线性能或者增加成本和结构的复杂性为代价的;本文首先利用电路模型直观地解释了RCS减缩和天线辐射性能之间的矛盾,然后提出了非全时减缩的概念,并给出了两种实际的设计方案,从而在简单有效的基础上,实现了天线在非工作时段的RCS减缩,有效降低了天线受敌方雷达威胁的程度。
1 微带天线辐射和散射的电路模型无论是微带天线的辐射场还是散射场,均来自于贴片表面的感应电流。
我们总可以把贴片上的感应电流展开为J=∑∞n=1I n J n(1)按照腔模理论,我们可以选择磁壁谐振腔的各阶谐振模式作为基函数。
对于^x极化电流,J pqx=sinpπLx+L2cos qπWy+W2(2)对于^y极化电流J p′q′y=sinp′πWy+W2cos q′πLx+L2(3)坐标如图1所示。
式(1)～(3)对于辐射和散射都是适用的,只取决于贴片的尺寸。
由式(1),散射场可表示为第20卷第1期2004年3月 微 波 学 报JOURNAL OF MICROWAV ES Vol.20No.1 Mar.2004Ξ收稿日期:2003205227;定稿日期:2003210215 E s=∑∞n =1In E n(4)其中,E n 表示第n 个模式电流J n 产生的散射场。
图1 贴片坐标示意图由边界条件得-^n ×^E =^n ×^E i(对于贴片表面)(5) 把式(4)代入式(5),并选择权函数J m 作用于等式两边,得,-∑∞n =1I n∫∫SJ m・E nd s =∫∫SE i・J m d s , m =1,2,…(6)令Z m n =-∫∫SJ m・E nd s(7)V m=∫∫SE i・J md s (8)其中,E i 表示激励场,它对于辐射和散射有不同的意义和表达形式。
对于辐射而言,V m =∫∫SE P・J m d s =∫dJ P・E md z(9)J P 表示探针电流,E P 表示探针电流在贴片表面产生的场,d 表示介质厚度。
对于散射而言,V m =∫∫S(E inc+E P)・J m d s =∫∫S(E inc ・J m ds +∫∫S(E P ・J m d s =-4πjωμ0E 0・E m (θi ,<i )+∫dJ P ・E md z(10)Einc表示贴片不存在情况下的入射场,包括直射场以及由介质和接地板产生的反射场;J P 表示由于馈电端口不匹配而在探针上产生的反射电流,由J P 产生的远区场就是天线的模式项散射。
J P的表达式见文献[8],它是与天线的S 参数、端口负载、方向图因子和极化匹配因子有关的。
值得说明的一点是,因为散射是在宽频带内发生的,所以这里给出的4个参数与天线辐射状态下的对应参数不同;而是与频率有关的变量。
当负载匹配时,由式(10)得V m =-4πjωμ0E 0・E m (θi ,<i )(11)根据Z m n 和V m 的定义,式(6)可表示为Z m 1I 1+Z m 2I 2+…+Z m m I m +…=V m (12)把上式整理,得Z m m +Z m 1I 1I m +Z m 2I 2I m+…I m =V m (13)记作(Zm m +Z me )I m =V m(14)根据式(14),我们得到微带天线的电路模型,见图2。
图2 微带天线辐射和散射电路模型图2中V m 表达式见式(8)～(11),Z m n 表达式见式(7),注意这里Z m n 反映的是天线不同模式的谐振情况,与天线的输入阻抗不同。
Z r 为天线的辐射阻抗。
下面我们从电路的角度来简单分析一下微带天线的辐射和散射。
首先来看一下散射情况,散射一般发生在宽频带内,如果对于某一频点的入射波,贴片有一个模式电流(有时是两个)发生谐振,即Z m =Z m m +Z me 的虚部为0,使得|Z m |呈现较小的值(通常Z m 的虚部比实部变化剧烈),由图2可知,这时I m 将很大,贴片电流主要呈现I m 的形态,且幅值很大,这时,RCS 就会出现峰值。
通常在谐振点附近,只使用该频点所对应的单个谐振模式(有时是两个),就可以得到与实际RCS 吻合较好的结果,见文献[1]和[7]。
天线辐射时,通常是Z 1=Z 11+Z 1e 发生谐振(对于线极化天线而言)。
要保证良好的天线性能,就要使Z 1的谐振点位于指定的频点附近。
综上所述,我们可以得出结论,天线的辐射和散射机理在本质上是一致的,可以通过图2所示的电路和Z m n 把二者统一起来。
63 微 波 学 报 2004年3月2 微带天线RCS减缩的困难由上一部分的分析可知,要减小RCS的峰值点,可采取的措施有两个:一是增加损耗,降低I m 幅值;二是改变天线的谐振性,使Z m不发生谐振。
前者可以通过选择有耗的介质层或涂覆层,或者采用集总加载和分布式阻抗条带加载及其它方法实现;后者可以通过插入短路销钉或电抗性元器件及其它方式实现。
从辐射角度来看,增加损耗无疑也会减小天线的工作模式电流I1,而使增益大大降低。
另一方面,由式(7)可知,无论是辐射还是散射,表征天线谐振状态的Z m n是相同的,只取决于天线的尺寸和结构,那么,如果改变天线散射状态下的谐振性,无疑会使天线工作态下的谐振性也大大恶化。
3 微带天线RCS的非全时减缩由前面的分析可知,减缩RCS和保持天线工作性能始终是一对难以解决的矛盾,为了避开这个矛盾,这里提出了微带天线RCS非全时减缩的概念。
“非全时减缩”是指在微带天线上设置灵活的切换装置,使天线能在工作态和非工作态之间方便地切换。
在工作态时,天线能保持较高的增益和良好的方向图性能;在非工作态时,通过降低天线的电磁性能来达到减缩RCS的目的。
“非全时减缩”的关键是要做到非工作态下减缩效果明显,工作态下天线性能不变以及工作状态容易切换。
最后一点比较重要,它要求天线结构不能太复杂。
按照“非全时减缩”的想法,下面给出了两个简单而有效的天线结构。
(a)活动基片如图3所示,基片与接地板之间用一根或两根活动的绝缘杆分开(图中只画出了一根),天线馈电采用侧馈。
当天线工作时,拉下绝缘杆,天线与一般的微带天线结构相同,天线性能不受影响;当天线不工作时,撑起绝缘杆,这相当于在天线结构中加入了一层很厚的空气介质层,使得贴片与接地板之间的场大大减弱,天线的谐振性能降低,从而可以减小RCS的谐振峰值。
图4给出了介质与接地板之间加入空气层前后RCS的变化情况。
由图可以看出, RCS的峰值点没有了,减缩效果为5～10dB。
有必要说明的一点是,该减缩方案对于微带阵列是同样适用的。
图4的结果是用Ensemble软件(基于MOM)进行模拟的,两种情况都没有考虑馈电结构。
在模拟曲线①表示的情况时,认为天线具有两个介质层,一个为空气,一个为给定的介质层。
模拟中没有把绝缘杆的结构包括进去,因为它对场的影响很小。
(b)开关负载如图5示,在贴片与接地板之间引入一个开关负载,当天线工作时,使负载开路,工作模式电流不受影响;当天线不工作时,闭合开关,把负载接入电路,由于负载会干扰贴片上的感应电流,影响其谐振性,从而可以实现减缩目的。
负载接入点应该选择在贴片对角线上,使其能同时耦合到^x方向和^y方向的模式电流。
图中,(x P,y P)表示馈电探针接入的位置,(x S,y S)表示开关负载接入的位置。
图3 活动基片结构(天线结构如图3所示,L=3.66cm,W=2.6cm,d=0.158cm,εr=2.17,θ=60°,<=45°,曲线①表示h=1.5cm情况,曲线②表示h=0)图4 活动基片对RCS的减缩效果图5 开关负载结构示意图图6给出了用Ensemble软件模拟的结果。
由图可以看出,开关负载接在远离馈电点的地方,减缩73第20卷第1期 杨慧杰等:微带天线RCS的非全时减缩 效果较理想,RCS 峰值点可以减小10～28dB 。
另外,比较天线的辐射性能后发现,天线不接入开关负载时,谐振点为2.71GHz ,增益为6.2dB ;接入开关负载后,天线谐振点为2.68GHz ,只降低了1%,并且频率f =2.68GHz 处的增益为6.0dB ,频率f =2.71GHz 的增益为5.8dB ,只降低了0.4dB 。