基于PO/AP的角反射体RCS模型构建及分析

为全面深入掌握角反射体全向雷达截面积(radar cross section, RCS)特性,提出了综合利用物理光学(physical optics, PO)和区域投影(area projection, AP)的混合算法,构建了基于PO/AP的三面角反射体全向RCS模型,研究了包括角反射体形状、尺寸及入射波方位角、俯仰角、频率、极化方式等参数在内的角反射体RCS特性,并对3种反射类型进行了独立分析,最后通过FEKO（一款三维全波电磁仿真软件）仿真对算法的有效性进行了验证。结果表明:所提算法是角反射体全向RCS模型构建及分析行之有效的手段,其在有效保证计算精度的前提下,能够显著提高角反射体RCS的预估效率。     

浮空式角反射体RCS统计特征及识别模型研究

针对浮空式角反射体新型无源干扰器材的末制导雷达目标识别问题,对其雷达截面积统计特征及识别模型进行研究。采用理论推导方式依次构建浮空式角反射体及其阵列雷达截面积模型,利用SolidWorks建模仿真软件和三维电磁场仿真软件,对两型舰艇目标进行三维建模和电磁仿真;考虑到雷达截面积随观测角度变化起伏性较强的特点,通过统计手段提取浮空式角反射体和舰船目标位置特征、散布特征和分布特征中的9个统计特征参数,作为后续目标识别特征;基于深度神经网络构建浮空式角反射体类目标识别模型。结果表明:多个浮空式角反射 体成阵列使用能够在一定程度上改变单个角反射体固有的雷达截面积方向性,同时优化神经网络模型可作为判别浮空式角反射体类假目标的有效手段,在划分训练集和测试集上分类准确度分别为97.4%和94.3%。     

PO Analysis for RCS of Nonorthogonal Dihedral Corner Reflectors Coated by RAM

1. INTnODUCTIONThe orthogonal dihedral structu-re consisting of two metamc flat plates, which ekists on many comPlex taJr-gets such as aircraft and nilssiles, often thects a large baCkscattering RCS over a substantiaI range of aJngles.Therefore, how to reduce backscatterillg from the dihedral structure has become an interesting topic for somscholars. Two princiPal aPproaches, VaIytng the internal ange of refiector and the surface coating, have beenwidely studied to reduce RCS of the …     

低重频PD雷达对低空飞行器的发现概率计算

提出了低脉冲重复频率(LPRF)PD雷达探测飞行器目标的发现概率计算方法。采用临界仰角法处理雷达的未知参数。将旁瓣杂波合理等效为白噪声,处理目标频移落在旁瓣杂波区的情况。采用等效杂波散射截面积叠加旁瓣杂波中目标临界散射截面处理目标频移落在主瓣杂波区的情况,并考虑偏置相位中心天线(DPCA)技术对临界散射截面的影响。最后以E-2C预警机为例,计算某目标在低空突防时发现概率。结果表明,预警机探测低空突防飞行器目标时,目标减小RCS,或选择海情等级较高时突防成功率较高,而目标高度变化对发现概率影响较小。     

赋形卡氏天线主面变形的副面实时补偿

针对赋形卡氏天线主面变形导致电性能变差的情况,提出了一种通过实时调整副面位置对其进行补偿的方法。根据最小二乘法对赋形主面的母线离散数据进行分段抛物线拟合,用得到的一组标准抛物环面对变形后的主面进行最佳吻合,同时限定各抛物环面满足同焦轴约束。通过优化计算得出主面吻合参数,再根据主副面的匹配关系,计算副面的空间位置调整参数。将各工况下的副面调整参数存入数据库,实时调用以补偿主面变形。对某64 m天线进行了案例验证,得到了满意的结果。     

FAST宽带双极化多波束馈源设计

双极化和宽带设计可以提高射电天文望远镜的观察效率;多波束技术可以拓宽视场,提高观察速度。利用多个独立的馈源偏焦放置实现的多波束反射面天线,具有结构简单、随频率变化性能稳定等优点。设计了一个针对500 m口径球面望远镜(five hundred meter aperture spherical telescope, FAST)的双极化、宽带19波束馈源,给出了馈源的实现方式和测试结果,利用馈源的幅度和相位辐射方向图,计算了由主动球面形成的多波束瞬时抛物反射面天线的性能。分析了剩余球面由于能量泄露对瞬时抛物反射面产生的影响。该系统级的设计方法及设计结果可为FAST将来的频段更换等升级改造提供设计参考和数据参考。     

Analysis of Mechanically Tunable Frequency Selective Surfaces

ＡｎａｌｙｓｉｓｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌｙＴｕｎａｂｌｅＦｒｅｑｕｅｎｃｙＳｅｌｅｃｔｉｖｅＳｕｒｆａｃｅｓＺｈａｎｇＷｅｎｘｕｎ＆ＳｏｎｇＨｏｎｇｘｉｎＳｔａｔｅＫｅｙＬａｂ．ｏｆＭｉｌｉｍｅｔｅｒＷａｖｅｓ，ＳｏｕｔｈｅａｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔ...     

多层复合结构频率选择表面的分析与设计

针对多层复合结构的频率选择表面（frequency selective surface, FSS）的应用场合,使用了一种混合算法。该算法结合了矩量法和谱方法的优点,主要通过计算缝隙单元上的感应电压来获得FSS的透波率。对于任意结构的FSS,都可以采用这种思路高效率地得到计算结果。仿真分析了几种复合结构的FSS,并通过实验验证了算法的有效性。最后,用该算法证明了多层介质对于FSS的重要性。     

Design of multi-band frequency selective surfaces using multi-periodicity combined elements

Traditional multi-band frequency selective surface (FSS) approaches are hard to achieve a perfect resonance response in a wide band due to the limit of the onset grating lobe frequency determined by the array. To solve this problem, an approach of combining elements in different period to build a hybrid array is presented. The results of series of numerical simulation show that multi-periodicity combined element FSS, which are designed using this approach, usually have much weaker grating lobes than the traditional FSS. Furthermore, their frequency response can be well predicted through the properties of their member element FSS. A prediction method for estimating the degree of expected grating lobe energy loss in designing multi-band FSS using this approach is provided.     

多元随机误差对频率选择表面电磁特性的影响

针对频率选择表面(frequency selective surface, FSS)加工中存在随机误差的问题,基于多元正态分布建立了存在随机加工误差的FSS分析理论模型,给出了FSS传输系数的数学期望计算公式,以及矩形面积等效、基于误差函数级数表达式的密度曲线积分和随机样本均值3种求解方法,并采用多维自适应采样方法加速的谱域矩量法分析了随机误差对FSS电磁特性的影响。以缝隙型圆环单元为例验证了算法的准确性和收敛性,详细分析了加工误差对FSS传输性能的影响。结果表明,随着随机误差标准差的增大,FSS的电性能变差,单元尺寸和介电常数的随机误差是影响结构性能的主要因素。     

多层频率选择表面的直线法分析

运用直线法对一多层频率选择表面进行了分析。在直线法中,对于FSS各层贴片或孔隙上的感应电磁流,在求得其自身阻抗或导纳矩阵的同时,通过等效传输线理论,得出各层电磁流之间的耦合矩阵,从而为整个多层结构建立方程。对几套不同结构参数的FSS进行了计算,就各结构参数对频率选择表面透射特性的影响作了分析。     

金属平板涂敷吸波材料的RCS计算研究

通过实验验证了一种金属平板涂敷吸波材料 (RAM)的RCS计算方法。该方法从Stratton -Chu积分方程入手 ,推导出一种简捷的电大尺寸光滑凸体金属表面涂敷RAM的物理光学后向RCS计算公式。通过在 8 6GHz、10GHz、11 4GHz三种频率下 ,对两种分别涂敷 0 5mm和 1mm厚度RAM的金属平板的RCS计算与实验数据对比分析可知 ,两者吻合较好 ,表明该方法不仅计算过程简单 ,而且计算结果比较精确 ,是一种基于物理光学理论计算涂敷RAM的金属凸表面后向RCS的有效方法     

雷达仿真中飞机编队平均反射截面的计算

研究中程警戒雷达仿真中飞机编队平均雷达反射截面的实时计算问题，首先运用经验曲线计算单架飞机处于不同姿态角时的平均雷达反射截面，其次当飞机在飞机编队中被遮挡时，考虑对飞机平均反射截面起主要作用的因素，飞机制投影面积，进气道，座舱和雷达舱，然后利用简化的飞机模型，计算飞机被遮挡与没有被遮挡时这些因素对反射截面贡献的比例，从而计算出被遮挡飞机的平均雷达反射截面，最后将飞机编队中各架飞机的反射截面相加，就可以得到飞机编队总的反射截面。     

微带阵列天线雷达散射截面缩减技术研究进展

天线的雷达散射截面(radar cross section,RCS)是判断飞行器隐身能力的重要参数。降低天线RCS大致可以分为全时缩减和非全时缩减两类方法。追踪最新的研究进展,介绍了一些可以降低微带天线RCS的结构,详细讨论了天线RCS缩减的各种方法并分析其利弊。最后指出微带阵列天线需要结合多种技术形成多层可重构阵列来减少RCS。     

单元形状的微小改变对频率选择表面电性能的影响

为考察单元形状在频率选择表面(frequency selective surface,FSS)电性能中所起的作用,根据缝隙电场的分布,研究了带通型FSS的单元形状改变对频率选择特性的影响。研究发现,部分单元的缝隙电场0点处的形状改变会显著影响FSS的频选特性,这一现象很难用缝隙电场的分布规律来分析,却可以用FSS层上表面电流反向模式来解释。在研究表面电流分布与谐振的联系的基础上,提出了FSS结构谐振与表面电流反向之间的对应关系:FSS的每一个谐振点都对应着单元上一个区域的表面电流反向;只要缝隙电场的分布或表面电流反向模式相同,FSS结构的谐振特性就相同。应用这一结论可以将复杂单元FSS分解为简单单元来分析,也可以用来设计具有不同极化特征的FSS结构。     

等效电路法分析频率选择表面的双频特性

介绍了等效电路法(equivalent circuit method,ECM)在频率选择表面(frequency selective surfaces,FSS)中的研究及应用,阐述了用ECM分析计算FSS阵列传输特性的基本过程以及几种常用FSS单元的等效电路模.仿真计算了双方环贴片型单元FSS阵列的双频带阻特性,并与前人的试验结果做了对比.比较结果表明,用ECM分析双带FSS的传输特性是可行的.最后,用ECM仿真分析了双方环缝隙型单元的双带通特性.     

低成本翼面隐身结构的设计和RCS测试分析

针对某无人侦察机隐身性能的要求,设计出两种低成本的翼面隐身结构方案。该翼面隐身结构由高透波率的蒙皮、内部吸波材料和金属承力结构组成,它们既能满足承载要求,又具有明显降低雷达散射截面(radarcross section,RCS)的特性。为了验证这两种方案在降低RCS方面的有效性,在微波暗室里对这两种结构模型进行了RCS测试。测试结果表明:与常规的金属翼面相比,这两种方案能有效降低翼面的RCS。     

基于雷达观测的空间目标识别仿真软件的设计与实现

介绍了基于雷达观测的空间目标识别仿真软件的主要功能组成，仿真模型和实现方法，讨论了计算动态RCS需要考虑的坐标转换问题，在WindowsNT4.0平台下，采用VisualC 6.0集成开发环境实现了该仿真软件，最后给出了该软件的部分仿真结果。     

A New RCS Statistical Model of Radar Target

In this paper, the drawbacks of conventional target fluctuation models used in radar target modeling are set out. It is usually difficult to statistically model a real target because there are very few parameters which can be used to approximate the probability density function (PDF) of a real target's radar cross section (RCS) in conventional target models. A new method of statistical modeling is suggested, according to which the first nth central moment of real target's RCS, combined with the Legendre orthogonal polynomials, is used to reconstruct the PDF of the target's RCS. The relationship between the coefficients of the Legendre polynomials and the central moments of RCS are deduced mathematically. Through a practical computing example, the error-of-fit is shown as a function of the orders of Legendre coefficients. By comparing the errors-of-fit caused by both the new model and the conventional models, it is concluded that the new nonparametric method for statistical modeling of radar targets is s     

基于特征概率分布的低分辨雷达地面目标分类

提取稳定有效的目标特征对于低分辨雷达的目标识别分类有着重要意义。在提取目标基本特征雷达散射截面积(radar cross section,RCS)与频谱熵值的基础上,提出了一种基于特征概率分布曲线的目标分类方法。该方法首先应用快速傅里叶变换计算目标回波频谱,提取目标RCS与频谱熵值,然后滑窗分段计算基本特征的概率分布曲线,从而利用概率分布曲线提取出稳定的目标特征,最后利用支持向量机对目标实现分类。基于实测数据的分类结果表明,该特征具有较好的稳健性和分类性能,同时算法便于工程实现。