現代空載雷達收發共用一付天線，往往以線極化方式工作，被遠距離雷達照射時就成了特殊的雷達目標。對於無源、無耗、可逆的天線系統，根據互易原理, 只當照射波的極化和激勵的孔徑場分布與天線的固有極化和固有孔徑場分布匹配，天線輸入阻抗與負載也匹配時，天線孔徑捕獲的照射波能量才能全部被負載吸收。否則，將有部分或全部能量被天線散射或再輻射。將此統稱為天線的再輻射。
基本介紹
- 中文名：再輻射
- 外文名：Then the radiation
- 學科：通信工程
- 領域：通信技術
- 範圍：通信
- 釋義：使天線呈現很大的單站
簡介,天線的輻射和再輻射,天線再輻射的抑制及RCS減縮技術,減小照射失配產生的再輻射的技術途徑,
簡介
現代空載雷達收發共用一付天線，往往以線極化方式工作，被遠距離雷達照射時就成了特殊的雷達目標。對於無源、無耗、可逆的天線系統，根據互易原理，只當照射波的極化和激勵的孔徑場分布與天線的固有極化和固有孔徑場分布匹配，天線輸人阻抗與負載也匹配時，天線孔徑捕獲的照射波能量才能全部被負載吸收。否則，將有部分或全部能量被天線散射或再輻射。
天線的輻射和再輻射
天線的輻射和再輻射使其呈現很大的單站或雙站雷達截面(RCS)。銳定向高增益天線的結構和天線有效孔徑內產生的再輻射其性質明顯不同。前者，處於天線孔徑之外，實施控制對雷達性能沒有明顯影響。而且，天線結構、雷達艙結構和支撐裝置的良好設計，力求避免形成兩面體、角形反射器和空腔；套用外形賦形技術以及在尖角、棱沿和共扼點乃至全部結構表面塗覆雷達吸波材料(RAM)等，使RCS大大降低。在X波段實測證明，在5%的頻帶內RAM使此項再輻射或RCS減小10dB左右。後者，特別是在工作頻帶內對其實施控制與天線的輻射特性密切相關。既要使收發性能最佳，又要抑制再輻射，增大了天線設計難度。必然要採用一些複雜技術，附加裝置甚至必要的折衷。以此為代價使天線具有一定的隱身能力。
空載雷達常用的平板天線，往往用矩形波導寬面縱向並聯裂縫作為輻射單元，交叉極化輻射極小。在用窄邊並聯裂縫為輻射單元的情況，均已採用了抑制交叉極化輻射的措施；常用的鏡面天線(如拋物面)，用平衡饋源時，輸人到天線的交叉極化輻射為零。如為實體金屬拋物面，其曲率產生的交叉極化輻射是主要的，輻射功率一般約為總輻射功率的(2-3)%。用零去極化軸對稱反射器，可使天線的交叉極化輻射近似為零;利用極化扭轉技術的卡塞格倫天線濾除了反射器曲率引起的交叉極化。
天線再輻射的抑制及RCS減縮技術
空載雷達多為線極化天線。許多導線平行排列構成PSS。在天線的頻帶內和頻帶外對交叉極化有頻帶抑制性能。與天線的工作是相容的，對主極化波沒有隱身效果。有兩種套用方法：
(1)用PSS作為低RCS禁止罩(如球形，拋物面等)，使導線與天線輻射電場垂直。對交叉極化波等效為金屬偽裝罩。對主極化波呈現透明，對天線性能沒有明顯影響。用於直徑小於(10-15)的小型空載雷達的各種天線比較適宜。使交又極化再輻射或RCS減小10dB左右。還可兼作密封罩。其實質是憑藉PSS的作用和禁止罩的形狀將交叉極化波反射後形成很寬的發散波束使RCS降低。
(2)用PSS做成拋物面反射器，令PSS的導線與天線的輻射電場平行。對主極化波等效為金屬拋物面，天線正常工作。對交叉極化波呈透明，通過後被後面的吸收材料吸收。實驗證明使交叉極化波產生的RCS減小(8-10)dB。其實質是使交叉極化波通過天線後被旁路和吸收。
減小照射失配產生的再輻射的技術途徑
(1)在平板天線時套用同相等幅激勵
反射器天線使用賦形技術、高效率饋源或介質導饋源產生同相均勻的孔徑場分布與垂直入射時照射波激勵的孔徑場分布近似匹配，減小軸向區域的再輻射。這種方法，雖說提高了天線效率，卻有很高的旁瓣電平(圓孔徑時約為-17.5dB)。對於AMTI和PD雷達是容許的。
(2)速變極化或極化自適應天線
適時地改變天線的極化使其與照射波極化正交，發射狀態對照射雷達來說是不可見的，即具有隱身能力，一般極化隔離優於20dB。然而會產生很強的交叉極化再輻射。同時採用PSS技術才能得到抑制。因此，速度極化天線與PSS技術組合套用，同步運行，才能抑制照射失配產生的再輻射。
