文档介绍：摘要阵列的散射场,研究了阵列单元尺寸、排布形式和入射波的角度等因素对阵有限阵列散射场的分析对于阵列天线的隐身设计和频率选择表面的设计具有重要作用。本文分别采用比较经典的低频方法一矩量法对有限阵列的电磁散射特性进行分析,并编写了两种有限阵列散射特性分析的程序,验证了矩量法一般不受单元形状和摆放方式限制的优点的同时,还对两种有限阵列的特性也做了研究。第一部分工作从电场积分方程出发,详细推导了选取;矩量法求解阵列单元表面电流和散射场的相关公式,并且利用矩量法计算在平面波入射条件下的理想导体贴片上的感应电流,进而得到了理想导体平面列散射场的影响规律。第二部分工作研究有限偶极予天线阵的电磁散射特性分析,与理想导体平面阵列不同的是,它在分析了阵列单元表面分布电流的同时,还分析给出了终端负载、散射值、反射系数和增益关于频率变化的函数图形,并研究了偶极子阵元大小和间距因素对终端阻抗和散射值的影响,并且在计算散射特性之前,对阵元之间的互耦特性进行了讨论和抵消,进而研究了阵列单元间距和入射平面波的入射角度等因素对阵列散射场的影响规律。关键词:有限阵列结构;簧⑸涮匦裕慌技诱罅哈尔滨工程大学硕士学位论文
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作者┳:鏖垫堑哈尔滨工程大学学位论文原创性声明日期:硼阥月本人郑重声明:本论文的所有工作,是在导师的指导下,由作者本人独立完成的。有关观点、方法、数据和文献的引用已在文中指出,并与参考文献相对应。除文中已注明引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经公开发表的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。
第滦髀研究背景与意义有限阵列结构在雷达、微波通信、遥感遥测等领域中有着极其广泛的应用。根据阵列结构的作用和激励形式可将它分为两大类:第一类是阵列天线,其作用主要是根据实际需要产生各种不同的辐射方向图,通常情况下,这种阵列的辐射单元虻ピW诱具有各自的馈电结构;第二类是无源阵列,主要作用是对空间电磁波的传输特性、极化特性和频率特性加以控制,阵列单元没有独立的馈电结构,例如:频率选择表面,、极化选择带栅等。阵列天线是一类常用的高增益和强方向性天线,它利用同一型式的若干天线单元按照一定的方式排列在一个平面或曲面上,通过适当调节各单元的激励振幅和相位来控制阵因子的方向性,从而获得天线阵的高增益和低副瓣。根据天线的收发互易性可知:高增益天线必然会在某些视角范围内产生很大的雷达截面贡献,通常可达陨希踔量筛叽如飞行器头部方向的某些平板裂缝阵列天线虼颂煜哒罅械牡绱派⑸涮匦苑治鍪蔷事目标低可探测性设计中的重要环节。频率选择表面是一种典型的无源阵列结构,它由周期排布的贴片或孔径组成,对入射电磁波有一定的频率选择特性和极化选择特性。在微波波段,频率选择表面得到了广泛的应用。例如,为了提高对反射面天线的利用效率,频率选择表面常用作反射面天线的副反射器。如图所示,频率选择表面放在两个工作频率不同的源之间。恰当选择频率选择表面的频率特性,使得它满足下面的条件:对于源此担峭耆ù涞或接近于完全传输的即杂诶≡来说是相当于透明的;而对于馈源此担负跏峭耆反射的。这样,两个不同的源就相当于都放在了主反射面的焦点上,实现了两个不同频率的源共用一个天线的目的,实现了反射面天线的频率复用,提哈尔滨工程大学硕士学位论文
;;;;唬唬唬唬唬唬唬;≈;;;;唬唬籣唬唬唬唬唬灰国内外研究情况除此之外,频率选择表面在微波领域还用作隐身雷达罩,在远红外波段,突谖尴拗芷谡蠹俣ǖ腇模㈣刚,高了天线的利用率。美国科学家在年己经研制出了四个不同频率的馈源共用一个天线的⒃谖佬巧鲜褂昧舜似德矢从孟低场主反射面天线馈源/用作波极化器,分波束仪,分子激光器的“腔体镜”红外传感器等:在近红外和可见光区域,用作太阳能吸收表面等。鉴于阵列天线和频率选择表面的广泛应用,从尽量减小阵列天线的雷达散射截面和研究频率选择表面的频率特性考虑,研究有限阵列结构的相关特性及其分析方法具有重要的现实意义。有限阵列结构特性分析的研究源远流长,自从年衍射光栅问世以来,人们便开始了漫长而艰苦的研究历程。在计算机推广应用之前,阵列分析主要是通过各种近似,得到一些解析表达式来描述其辐射和散射特性。从六十年代到八十年代的二十年中,有关阵列结构的报道大量出现,其中最具代表性的两种方法:即完全依赖数值计算的矩量法韙椒ǎ在阵列分析中又称逐元法瑁珽,这些方法至今仍在阵列分析中起着重要的作用。哈尔滨工程大学硕士学位论文馈τ檬疽馔图
方法和