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《频率选择表面天线罩研究现状与发展趋势》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、物理学报ActaPhys.Sin.Vol.62,No.19(2013)198401前沿领域综述频率选择表面天线罩研究现状与发展趋势鲁戈舞1)2)张剑2)杨洁颖2)张天翔2)寇元1)1)(北京大学化学与分子工程学院,北京100871)2)(航天特种材料及工艺技术研究所,北京100074)(2013年4月16日收到;2013年5月28日收到修改稿)由于雷达天线系统自身工作的特点,他必须保证自身雷达波的正常接收和发射,常用的隐身措施无法简单地在雷达天线隐身中获得应用.采用频率选择表面(FSS)技术与天线罩技术相结合形成FS
2、S天线罩,可以使天线罩获得频率选择的功能.即FSS天线罩对雷达的工作频段提供带通的传输特性,同时改变雷达工作频段以外的雷达散射截面(RCS)特性,可以实现带外隐身.本文分析了FSS天线罩制备的基本思路,综述了国内外FSS天线罩在结构设计、制造工艺等方面的研究状况,并从多频FSS天线罩、智能FSS天线罩、厚屏FSS天线罩、微型化FSS天线罩以及各技术的组合等方面对FSS天线罩的发展进行了展望.关键词:频率选择表面(FSS),多频FSS天线罩,智能FSS天线罩,厚屏FSS天线罩PACS:84.40.−x,41.20.−q
3、,07.50.HpDOI:10.7498/aps.62.198401最广泛的是FSS技术.FSS是指周期性排布在导电1引言金属表面上的缝隙或介质表面上的金属贴片,其本质是一种空间滤波器.将FSS加载到天线罩上就雷达隐身技术是当前隐身技术的研究重点之形成频带内透过、频带外全反射的带通天线罩(图一,由雷达天线、天线罩及雷达舱内高频部件组成1).FSS天线罩是隐身天线罩技术的突破,其优点的雷达天线系统是飞行器头部区域的一个强散射有[2−4]:1)雷达工作频段内信号可以正常传输,工源,其隐身效果直接影响飞行器的隐身效果[1]
4、.目作频段外的入射电磁波被天线罩反射而形成极低前用来减小飞行器雷达散射截面(RCS)的途径有的RCS,即利用天线罩的低RCS取代了天线的强两种:一是低RCS外形设计;二是雷达吸波涂料技RCS特性,达到了通带外隐身的效果;2)FSS天线术.为了尽可能缩减RCS,常常采用两种途径的结罩的几何外形与飞行器的本体结构贴近,即不改变合.但是由于受雷达天线系统自身工作特点的限制,天线罩的气动外形,满足飞行器动力学要求;3)不它必须保证自身雷达波的正常发射和接收,上述两影响原雷达系统的电气特性和天线罩的机械强度,种隐身措施不可能简
5、单地在天线隐身中获得应用,并且基本上不增加天线罩重量.从现役飞行器隐身因此雷达天线系统的隐身成为飞行器隐身的瓶颈.改装和新型隐身飞行器设计的长远观点来看,研究天线罩是保护雷达天线系统免受外界环境影FSS天线罩具有十分重要的意义.响的装置,集透波、承载、耐热于一体.隐身天线罩技术是目前解决雷达天线隐身最有前景的技术2频率选择表面天线罩技术之一.隐身天线罩通常采用的技术包括频率选择表面技术(frequencyselectivesurface,FSS)、极化选择2.1FSS天线罩设计目标表面技术(polarizations
6、electivesurface,PSS)、阻抗加载技术以及时域隐身技术等,而目前国内外运用一个性能良好的FSS天线罩应当谐振频率准通讯作者.E-mail:ZTX513@263.net通讯作者.E-mail:yuankou@pku.edu.cn⃝c2013中中中国国国物物物理理理学学学会会会ChinesePhysicalSocietyhttp://wulixb.iphy.ac.cn198401-1物理学报ActaPhys.Sin.Vol.62,No.19(2013)198401确、谐振带宽满足要求、通带内高传输效率、通
7、质材料,确定介质参数.一般选择低介电常数和低带外良好的频率选择性,并且对不同入射角、不同介电损耗的介质复合材料满足天线罩高传输效率极化的入射波不敏感,即满足雷达在宽扫描角范围的需求,并且选择FSS两边加载相同的介质材料以内对瞄准精度、旁瓣电平系数以及方向图畸变等获得良好的透波性能和理想带宽.与此同时,设计性能的要求.因此FSS天线罩的设计目标是FSS的FSS单元结构,确定单元的形状.由于FSS天线罩谐振频率落在我方雷达的中心工作频率上,通带为一般为曲面,罩面上不同点处的电场入射角变化较我方雷达的工作频段.通带内具有较
8、高的传输效率,大,应选择对入射角和极化不敏感、稳定性较好的通带外则呈现全反射特性,使天线罩实现频率选择单元,可以选择自对称的圆形、圆环、多边形和方的功能.FSS天线罩相当于在普通天线罩上加载了环单元等(图2).美国的FSS专家Mittra教授认为FSS阵列,普通天线罩的设计工作可等同射频传输十字、耶路撒冷等单元结构FSS的各项特性线的设计,设计
