雷达天线RCS缩减技术ppt课件.ppt

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1、雷达天线RCS缩减技术报告人：马天野RCS:RadarCrossSection雷达散射截面雷达隐身技术中最关键的概念，它表征了目标在雷达波照射下所产生回波强度的一种物理量。RCS可定义为：目标在单位立体角内向接收机处散射功率密度与入射波在目标上的功率密度之比的4π倍。RCS(σ)=Projectedcrosssection∙Reflectivity∙DirectivityAlargerRCSindicatesthatanobjectismoreeasilydetected.天线RCS缩减技术的发展原因较大的RCS说明敌方雷达

2、波反射与散射严重，容易暴露己方目标；雷达天线容易受到各种干扰，特别是敌方的电子干扰。缩减雷达散射截面RCS可提高抗干扰能力；雷达天线大多采用反射面天线,特别对于舰载天线：通常架设在较高的位置由于地球曲率的影响，它们是整个舰船的最早RCS贡献者；反射面天线具有聚焦性和高增益性它们又是强雷达波散射源。影响RCS的因素绝对尺寸和相对尺寸材料的电性能目标的几何外形和表面光洁度目标被雷达波照射的方位入射波的波长入射场极化形式和接收天线的极化形式影响RCS的因素：入射波波长对于球体，入射波波长对雷达散射截面的影响可划分为低频区、谐振区、

3、高频区（光学区）反射面雷达天线RCS缩减技术频率选择表面（FSS:Frequencyselectivesurface）技术极化选择表面（PSS:Polarizationselectivesurface）技术外形对消和阻抗加载技术减小阻抗和照射失配技术时域隐身技术和极化分集技术频率选择表面（FSS）技术频率选择表面：空间滤波器与传统电容、电感组成的滤波器区别在于，传统滤波器一般只关心通带内波形是否有畸变而频率选择表面是对于场的滤波器，不论是透射波还是反射波都是十分重要，不仅仅要关注其幅度、相位的变化，还要关心交叉极化和热损耗等

4、等频率选择表面的构成由大量无源谐振单元组成的单屏或多屏周期性阵列结构通常要有衬底支撑，也有覆盖层FSS的单元分为两种基本类型：贴片类型和开槽类型贴片类型（介质类型）贴片类型：在介质表面周期性的标贴同样的金属单元通常用作带阻滤波器开槽类型（波导类型）开槽类型：在金属板上周期性的开一些金属单元的槽孔带通型频率选择表面使用带阻反射器法缩减RCS用FSS制成带阻型滤波反射面替代反射面天线通常使用的金属主、副反射面工作频带内的电磁波在制成的主、副面上全反射、而对频带外电磁波则呈现良好的透射性,并在反射面背后涂覆吸波材料一种典型的双反射

5、面天线：卡塞格伦天线使用带阻反射器法缩减RCS对于用十字型振子贴片FSS制成的工作在Ku波段（波长1.67~2.4cm）的卡氏天线的主反射面,在X波段（波长2.4~3.75cm）实测表明,与金属反射面相比,天线辐射方向图基本不变,增益损失不超过1dB,而天线RCS降低达15dB以上；若将该天线的副反射面换成十字型FSS制成的带阻型滤波副反射面（主反射面仍为金属反射面）后，在天线轴线附近可以获得20dB左右的RCS缩减效果而辐射方向图基本上不受到大的影响；采用如上方法，可以具有带外宽带隐身的特点，且与天线工作是相容的。常采用选

6、频副反射面带通天线罩与带通馈源罩法用FSS可制成选频滤波天线罩和单反射面的馈源罩,在雷达的工作频带内具有很好的透波性能,不影响天线收发的正常工作在通带以外的威胁雷达波,带通滤波天线罩等效为一个全反射面利用其流线型表面的低特性将威胁雷达波散射到各个方向而不能照射到天线罩内的天线上从而降低了天线的单站RCS采用带通滤波馈源罩实际上是使天线散焦,使入射的探测波不能被馈源聚集并重新辐射出来。俄罗斯海军舰艇现代“激烈号”778图中画圈部分为干扰机天线罩印度ASP战机的旋转雷达天线罩整个天线罩直径7.3米、厚1.5米FSS技术的实际应用

7、多频段：多层FSS或交错地排列频率选择单元组成的栅可以实现十分陡峭的截止特性,良好的传输系数和极化特性的带通响应优点：不需要增加或改动其原有的主要结构缺点：对同频率的威胁雷达波没有RCS减缩效果极化选择表面（PSS）技术（屏蔽罩法和反射器法）利用周期结构的极化选择表面(PSS)对不同极化波的滤波特性，可实现对正交极化入射波的RCS减缩。原理与FSS类似。例如简单的水平线形栅条结构，利用其对正交(垂直)极化波良好的透波特性，及其后面的材料吸波作用，可将反射面天线的RCS减小约10dB，而对相同极化的天线工作时，其增益下降不到1

8、dB。右图为DH30003型栅网组件极化选择表面（PSS）技术（极化灵敏装置法）是PSS和雷达吸波材料（RAM）技术的组合，如极化灵敏salisbury屏和OP型极化吸收装置左图为电salisbury屏，是简单的谐振型吸收器，在设计频率点上吸收平面电磁波的极化不灵敏装置。右图为计划灵敏sa