高超声速飞行器毫米波天线罩电气性能

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1、第31卷第1期微波学报Vol．31No．12015年2月JOUＲNALOFMICＲOWAVESFeb．2015文章编号:1005-6122(2015)01-0050-05DOI:10．14183/j．cnki．1005-6122．201501011*高超声速飞行器毫米波天线罩电气性能研究荆江张昱煜徐银芳邓刚(北京航天长征飞行器研究所，北京100076)摘要:针对高超声速飞行器毫米波天线罩的工作环境和要求，分析毫米波天线罩电性能设计的难点。通过与低频段低速天线罩在设计上的比对，分别从天线罩厚度、入射角、材料介电性能3个关键的物理量入手，梳理影响毫米波天线罩电气性能的主要因素。根据已有防热透波材料

2、体系，在继承低频低速天线罩二维射线追踪理论设计方法，并且充分考虑毫米波天线罩电气性能新特性的基础上，综合提出高超声速飞行器毫米波天线罩材料选择及壁厚精确设计方法。通过电磁仿真和实测数据的对比评估毫米波天线罩的电性能，验证了天线罩设计方法的正确性。关键词:毫米波，天线罩，入射角，材料，厚度ＲesearchonElectricalPropertyofHypersonicAircraftMillimeter-WaveＲadomeJINGJiang，ZHANGYu-yu，XUYin-fang，DENGGang(BeijingInstituteofLongMarchVehicle，Beijing1000

3、76，China)Abstract:Thispaperanalyzedthedifficultiesofelectricalpropertydesignonhypersonicaircraftmillimeter-wavera-dome，basedonworkingenvironmentsandrequirements．Bycomparingwithlow－frequencyorlow-speedradome，consider-ingthickness，incidentangleandmaterialdielectricpropertiesrespectively，proposedthecri

4、ticalphysicaleffectsofelectricalpropertyofmillimeter-waveradome．Accordingtotheexistingmaterialsystem，low-frequencytheoreticalmethodsandthenewfeatureinmillimeter-wave，comprehensivelyproposedmethodsonmaterialselectionandthicknessdesignprecisely．Bycomparingthesimulationandexperimentaldataevaluatedtheel

5、ectricalpropertiesofmillimeter-waveradome，verifiedthecorrectnessofthedesignmethods．Keywords:millimeter-wave，radome，incidentangle，material，thickness多功能于一体的关键部件。随着毫米波技术在高超引言声速飞行器领域应用的不断深入，对毫米波天线罩毫米波导引头除具有制导精度高、全天候、抗干的精细化设计也提出了更高的要求。［1-2］扰能力强等特点外，与微波导引头相比较，具有本文重点研究天线罩电气性能在高超声速严酷体积小、质量轻等优势，可以为其它模式导引头的安力

6、热环境和毫米波波段透波双重约束下的新特性，装提供足够的空间，也为研究多种双体制复合制导通过分析天线罩厚度、入射角、材料介电性能在毫米技术奠定了基础。在精确制导高超声速飞行器上加波天线罩设计中的重要影响，提出适应高超声速飞装毫米波导引头，使之具备末段寻的制导能力，通过行器毫米波导引头工作环境和要求的天线罩电气性导引头自主探测、识别和跟踪目标，并且通过控制系能设计方法。统修正飞行偏差，最终实现飞行器的精确导引成为毫米波技术在制导应用方面最具潜力的技术之一。1高超声速飞行器毫米波天线罩设计［3］天线罩是高超声速飞行器的重要组成部分，难点是保护制导系统不受严酷气动环境影响，正常进行信号传输工作的屏障，

7、是一种集透波、防热、承载等天线罩在满足高超声速飞行器气动外形需求的*收稿日期:2014-06-03;修回日期:2014-08-28第31卷第1期荆江，等:高超声速飞行器毫米波天线罩电气性能研究51同时，也需承受飞行器高速飞行时产生的严酷力、热较低频率具有更高的电厚度阶数)，不利于天线罩载荷，较大的防热和承载厚度将引起天线电场相位电性能设计;第二，3．5GHz时，0．5mm厚度偏差占和幅度的改变，从