蒋汉生：我国高性能雷达天线罩的开拓者

蒋汉生作为上海之合玻璃钢有限公司总经理、总工程师，从公司成立起就把研制生产高性能雷达天线罩作为主要奋斗目标：决心改变我国雷达天线罩特别是大型地面雷达天线罩长期处于电性能差，外观粗糙等落后状态，设想把美国人眼中的“三流”水平提升到世界“一流”水平。蒋汉生带领全体员工，刻苦攻关，顽强拼搏，用了不到4年的时间，完成了过去40年都未能完成的任务，三种高性能雷达天线罩相继问世。     

天线罩远场方向图的一种数值仿真方法

在分析天线罩综合电性能数值仿真方法基础上,结合平面波谱-表面积分法和样条函数理论,探讨了天线罩远场方向图的数值仿真方法.并根据加工后的天线罩实测数据,对其进行了实例计算,获得了较好效果.同时还重点讨论了由天线方程和天线罩曲面方程所确定的天线罩表面积分的积分区域的计算方法.     

冯卡曼天线罩对天线特性影响的严格建模分析

利用等效原理、表面积分方程并结合矩量法(MoM),分别对带有冯卡曼天线罩的对称半波振子和八木天线进行了严格建模分析.对数值积分过程中的奇异性用加减奇异项的方法进行了细致处理.通过数值仿真,分析了冯卡曼天线罩对半波振子和八木天线电参数的影响,其结果具有工程参考价值.     

基于有限元法毫米波引信天线罩的仿真设计

针对玻璃纤维增强聚酰亚胺树脂毫米波引信天线罩,应用MATLAB编程分析其功率传输系数、反射系数,并利用有限元法仿真分析天线罩厚度、与天线距离等参数对天线性能的影响,得到天线罩最佳厚度及与天线的距离.     

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。     

基于金属氧化物分流条的天线罩雷电防护

为了探究金属氧化物分流条的布局对天线罩雷电防护的影响,本文通过高压试验研究金属氧化物分流条的击穿特性,针对某型天线罩开展雷电防护设计试验,并结合静电场模型仿真分析,研究了金属氧化物分流条不同长度、数量以及天线偏转等因素对天线罩内部电场的影响规律。结果表明：金属氧化物分流条击穿电压与电压变化率成正比;天线周围的电场强度随金属氧化物分流条长度和数量的增加逐渐递减;通过优化分流条布局使天线周围的电场强度由无防护时的1.35 MV·m-1降到起晕阈值0.5 MV·m-1以下,满足雷电防护的要求。该方法解决了因天线感应电场过大而导致天线罩穿孔的问题,对天线罩及其内部天线设备的雷电防护设计具有重要意义。     

考虑天线罩误差的雷达导引头隔离度影响与UKF在线补偿

针对雷达导引头隔离度对导弹制导控制系统带来的严重影响,建立了包含天线罩误差在内的雷达导引头隔离度模型,对比分析了弹簧力矩、阻尼力矩及天线罩误差引起的隔离度寄生回路稳定性和时域频域性能,并研究了不同干扰输入条件下导弹脱靶量与隔离度幅值的对应关系,重点提出了一种基于无迹卡尔曼滤波（UKF）的隔离度在线补偿方法,并进行了仿真验证.研究结果表明,导引头隔离度的存在会削弱制导控制系统稳定性、降低制导精度,其中负的天线罩误差斜率影响最为严重;闪烁噪声输入下,负的天线罩误差斜率和弹簧力矩隔离度引起的脱靶量较大,而在目标随机机动输入下,正、负天线罩误差斜率隔离度引起脱靶量较大;所提出的UKF隔离度在线补偿方法分别在速度指向误差和目标常值机动输入下均能够同时估计出弹簧力矩系数、阻尼力矩系数和天线罩误差斜率,并实现了对隔离度的有效抑制,达到了改善制导性能,提高制导精度的目的.      

非均匀结构超材料天线罩的研究

提出了一种非均匀排列超材料结构.通过理论计算,该结构在Ku频段内的等效相对介电常数可以控制在0到1之间.该结构可用于天线罩提高天线的增益.分别对单个微带天线、2×2微带阵列天线、4×4微带阵列天线3种情况加载超材料天线罩的效果进行仿真.仿真结果表明:超材料天线罩对提高天线及天线阵增益的效果随着天线单元数的增加而减弱,如单个微带天线增益可提高6dB,而4×4微带阵列天线增益的提高只有1.6dB.     

高超音速导弹天线罩设计与制备中的关键问题分析

针对高超音速导弹的关键部件——天线罩的设计与制备中的部分问题进行了评述与分析。介绍了天线罩的基本功能与电气参数；分析了当今常用的材料体系的优劣并指出了高温透波材料的发展方向；指出了天线罩成型工艺的关键性，研究了天线罩电气厚度误差与结构厚度误差及介电常数误差的关系，论述了精加工校正的必要性与可行性；分析了天线罩在高速飞行中的应力情况和结构设计的基本原则；归纳了天线罩烧蚀的影响及烧蚀机理研究中的注意事项；介绍了天线罩整体性能评价的方法。     

低副瓣天线及多层天线罩一体化仿真

多层介质天线罩对机栽天线低副瓣性能有显著的影响，对带罩天线的方向性进行一体化分析有助于机栽天线的优化设计。根据复射线理论，利用复源点远场具有的高斯波束特性，对低副瓣天线的方向图主副瓣进行模拟，随后计入表征主副瓣的各个复源点场在多层天线罩内的反射和透射影响，最后在远区通过叠加所有复源点的透射场而得到带罩天线的远区方向性图。由于复源点场和集合复射线法的简易性，大大简化了带罩天线的理论分析过程，有利于天线及天线罩的整体优化设计。文中以二维圆柱天线罩内的12单元线阵为例，给出了相关的分析和计算结果，证明了文中方法的可行性和简捷性，并得到一些具有参考价值的结论。