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《偶極及微帶天線陣列時(shí)域散射特性的研究論文》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、摘要天線的隱身與反隱身已經(jīng)成為一個(gè)重要的課題,現(xiàn)有研究大多是基于連續(xù)波工作狀態(tài)。而時(shí)域脈沖包含有極寬的頻譜,被認(rèn)為是一種有效的反隱身途徑。目前技術(shù)已經(jīng)能夠制造出納秒級(jí)、峰值功率在幾個(gè)GW的脈沖源,脈沖探測(cè)裝備的實(shí)用化己成為可能。因此,研究天線在強(qiáng)脈沖作用下的散射特性、特征及其與天線結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系顯得非常重要和緊迫,這些信息對(duì)天線的隱身與反隱身非常重要。本文將天線陣列的時(shí)域散射作為課題,旨在從機(jī)理上研究天線的時(shí)域散射特性及其與結(jié)構(gòu)之問的關(guān)系,研究減小天線時(shí)域散射的方法和途徑。本文的主要工作和創(chuàng)新點(diǎn)如下:1.研究了現(xiàn)有時(shí)域天線輻射及散射參數(shù)的定義,提出了幾種可以用于描述天線時(shí)域散射
2、特性的參量。2.組建了并行機(jī),實(shí)現(xiàn)了FDTD程序的并行化,并研究了并行計(jì)算效率,結(jié)果表明基于MPI設(shè)計(jì)的并行FDTD程序,能夠有效計(jì)算較大型天線陣列的時(shí)域散射特性。3.首次系統(tǒng)地研究了對(duì)數(shù)周期天線、平面振子天線陣列、帶有反射面的平面振子天線陣列的時(shí)域散射特性,分析了不同饋電方式、不同脈沖寬度、不同入射方向、以及不同極化等情況下的散射脈沖峰值、能量分布以及頻譜的變化規(guī)律。4.研究了偶極天線陣列的時(shí)域散射機(jī)理,分析了入射方向不同時(shí)散射脈沖的波形特征和頻譜特征與天線陣列結(jié)構(gòu)的內(nèi)在聯(lián)系;研究了能夠通過后向散射場(chǎng)特征識(shí)別天線陣列大小的入射角度的變化范圍、及其與入射脈沖寬度的關(guān)系;采用時(shí)頻
3、分析技術(shù)分析了不同寬度脈沖入射時(shí)后向散射場(chǎng)的時(shí)頻特征。5.提出了反射面邊緣漸變加載、鋸齒化、以及改為楔型等三種減小帶有反射面的振子天線陣列時(shí)域散射場(chǎng)峰值的方法,結(jié)果表明反射面邊緣漸變加載和鋸齒化兩種方法對(duì)抑制散射場(chǎng)峰值效果明顯。6.研究了微帶陣列天線在探針饋電和微帶線饋電兩種情況下的時(shí)域散射特性,采用散射場(chǎng)分離算法研究了微帶貼片陣列和地板各自對(duì)散射場(chǎng)的貢獻(xiàn),結(jié)果表明帶有窄帶饋電網(wǎng)絡(luò)的微帶天線陣列的時(shí)域散射特性與沒有饋電網(wǎng)絡(luò)的開路陣列的情況基本一致,并且非諧振頻率時(shí)的散射主要來自地板的貢獻(xiàn)。關(guān)鍵詞:時(shí)域散射;對(duì)數(shù)周期天線;偶極天線陣列;微帶天線陣列;并行計(jì)算分類號(hào):TN820.1
4、+5ABSTRACTABSTRACTThestealthandanti-stealthtechniquesofantennahasbecomeallimportantsubject.Theconventionalinvestigationsonthissubjectaremainlybased011continuouswave.Duetothepropertyofultra—wide—band,time-domainimpulseisconsideredasanefficientwayofanti—stealth.Currently,impulsesourceswithdura
5、tionofnanosecondandpeakpowerofseveralGWCanbemanufactured,whichmakeitpossibletoutilizeimpulsedetectiondevicesforpracticalapplications.Therefore,itisemergentandimportanttostudythescatteringcharacteristicsofantennailluminatedbystrongimpulseandtofindtherelationshipbetweenthesecharacteristicsanda
6、ntennastructure.Thesekindsofinformationareofgreatimportanceonthestudyofstealthandanti·stealth.Withthesubjectoftime-domainscatteringofantennaarray,thisdissertationisaimedtostudythetime—domainscatteringmechanismofantennascatteringandfindtherelationshipbetweenscatteringcharacteristicsandantenna
7、structure,andlookforwaystoreducethetime—domainscattering.Themainworkandinnovationpointsinthisdissertationinclude:1.Bystudyingtheavailabledefinitionsofradiatingandscatteringparametersofantennasintime-domain,severalparametersareproposedwhichcanbeused