寬頻陣列天線輻射與散射特性研究

《寬頻陣列天線輻射與散射特性研究》是依託西安電子科技大學，由劉英擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：寬頻陣列天線輻射與散射特性研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：劉英
• 依託單位：西安電子科技大學

中文摘要

鑒於天線隱身技術是隱身技術中的關鍵核心問題，而陣列天線又是套用最廣的天線形式，陣列天線的散射特性直接關係到低可見平台整體隱身特性，隨著綜合孔徑技術在隱身中的套用，寬頻陣列天線的研究更具有重要研究價值。寬頻陣列天線在輻射方面需要滿足寬頻化、高效率和穩定性等要求，從散射方面需要寬頻範圍內實現低RCS。本項目首先設計滿足輻射指標要求的寬頻陣列天線，選為參考天線；其次對寬頻陣列天線的散射機理開展研究，重點解決寬頻內結構模式項與天線模式項的變化規律研究，兩者如何在寬頻內實現最佳化設計等；然后綜合採用電磁新材料以及表面電流控制技術等，設計低RCS的陣列天線；最後通過實驗測試與對比分析，形成切實可行的低RCS寬頻陣列天線設計方案，從而為各種低散射陣列天線的設計提供技術支持。

結題摘要

天線隱身技術是隱身平台需要解決的關鍵技術問題，天線作為特殊的散射體需要同時考慮其輻射和散射問題，而陣列天線作為最常用的天線形式其散射又有其自身的特點。鑒於天線隱身技術的實際需求，本項目主要研究了基於人造磁導體、全息表面、相位梯度表面、極化旋轉反射面等電磁超表面在微帶天線及縫隙陣列天線RCS減縮中的套用。在不影響天線輻射性能的同時，實現帶內、寬頻的RCS減縮。在此基礎上，設計了同時具有高增益和低RCS的圓極化天線和F-P天線。課題執行期內，發表SCI檢索期刊論文42篇，EI檢索期刊論文3篇，國際會議論文13篇，申請發明專利17項，超額完成了課題預期要求。在取得的成果中，申請人在國際上首次提出基於極化旋轉反射面的超寬頻RCS減縮方法，和之前套用人造磁導體的寬頻RCS減縮方法相比大大降低了設計難度，獲得了國內外專家的廣泛好評，論文發表之後於2017年計入ESI高被引論文。設計的超寬頻高效率極化旋轉反射面，將工作頻寬從之前國際上最好的77%提高到126%，提出的載入覆層展寬頻寬的方法被廣泛套用。通過本課題的研究，形成了切實可行的低RCS陣列天線設計方案，為各種低散射陣列天線的設計提供了技術支持。