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1、微帶天線RCS減縮新技術研究作者姓名王輝學校導師姓名、職稱劉英教授領域電子與通信工程企業(yè)導師姓名、職稱萬濤高工申請學位類別工程碩士提交學位論文日期2014年12月學校代碼10701學號1202121374分類TN82號TN82密級公開西安電子科技大學碩士學位論文微帶天線RCS減縮新技術研究作者姓名:王輝領域:電子與通信工程學位類別:工程碩士學校導師姓名、職稱:劉英教授企業(yè)導師姓名、職稱:萬濤高工提交日期:2014年12月ResearchontheInnovativeRCSReductionTechnologiesofMicrostripAntennasAthesissubmitted
2、toXIDIANUNIVERSITYinpartialfulfillmentoftherequirementsforthedegreeofMasterinElectronicsandCommunicationEngineeringByWanghuiSupervisor:LiuyingWantaoDecember2014西安電子科技大學學位論文獨創(chuàng)性(或創(chuàng)新性)聲明秉承學校嚴謹?shù)膶W風和優(yōu)良的科學道德,本人聲明所呈交的論文是我個人在導師指導下進行的研究工作及取得的研究成果。盡我所知,除了文中特別加以標注和致謝中所羅列的內(nèi)容以外,論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果;也不包含為獲得
3、西安電子科技大學或其它教育機構的學位或證書而使用過的材料。與我一同工作的同志對本研究所做的任何貢獻均已在論文中作了明確的說明并表示了謝意。學位論文若有不實之處,本人承擔一切法律責任。本人簽名:日期:西安電子科技大學關于論文使用授權的說明本人完全了解西安電子科技大學有關保留和使用學位論文的規(guī)定,即:研究生在校攻讀學位期間論文工作的知識產(chǎn)權單位屬于西安電子科技大學。學校有權保留送交論文的復印件,允許查閱、借閱論文;學校可以公布論文的全部或部分內(nèi)容,允許采用影印、縮印或其它復制手段保存論文。同時本人保證,獲得學位后結合學位論文研究成果撰寫的文章,署名單位為西安電子科技大學。保密的學位論文在
4、年解密后適用本授權書。本人簽名:導師簽名:日期:日期:摘要摘要近年來,隨著現(xiàn)代信息技術的快速發(fā)展,傳統(tǒng)武器裝備的戰(zhàn)場生存力、突防能力受到日益嚴峻的挑戰(zhàn)。為了有效降低這一威脅,低可見武器平臺成為各國大力發(fā)展的新技術。對于低可見武器平臺,天線系統(tǒng)作為一種特殊的散射體,往往會對整個平臺的隱身性能產(chǎn)生嚴重的影響。盡管外形和加載吸波材料技術在一定程度上能夠減縮天線RCS,但是會對天線的自身輻射產(chǎn)生影響。因此天線系統(tǒng)要保持良好的輻射性能,傳統(tǒng)的RCS減縮技術就不能直接被用于其RCS減縮。如何在保證天線輻射性能的同時,盡可能多的減縮其RCS,已經(jīng)成為制約整個系統(tǒng)隱身性能的瓶頸問題。本論文正是基于這
5、種實際應用背景的需求,在保證不改變天線輻射結構的同時,通過新技術、新方法的應用達到減縮微帶天線RCS的目的。具體來說,論文的主要內(nèi)容可以概括為以下幾個方面:1:天線作為一種特殊的散射體,其散射場包括結構模式項和天線模式項,因此其散射機理比較復雜。論文首先對天線的散射理論做了介紹,在此基礎之上,總結了一些用于天線RCS減縮的常用方法。該散射理論為本論文后續(xù)有關天線RCS減縮的相關內(nèi)容提供了堅實的理論基礎。2:人造磁導體(artificialmagneticconductor-AMC)是近年來發(fā)展起來的一種新的人工材料。由于其獨特的高阻抗特性,AMC被廣泛運用于低剖面天線設計,天線RCS
6、減縮等領域。作為一種諧振結構,AMC同樣具有工作帶寬較窄的特性,因此無法在較寬的頻段范圍內(nèi)實現(xiàn)天線RCS減縮。為了解決這一問題,本論文中提出了混合AMC結構。通過合理的結合兩種工作在不同頻段的AMC單元,可以實現(xiàn)4-12GHz頻帶范圍內(nèi)的微帶天線RCS減縮。3:相對于帶外RCS減縮,天線帶內(nèi)RCS減縮更加困難。這是因為天線帶內(nèi)RCS和微帶天線自身輻射性能息息相關。正是基于這種現(xiàn)實情況的考慮,論文中探索了利用微帶諧振腔結構減縮微帶陣列天線帶內(nèi)RCS的可能性。仿真和實測結果表明,該方法可以在很大程度上減縮微帶天線帶內(nèi)RCS,同時保證微帶天線的輻射性能不受明顯的影響。與常規(guī)的帶內(nèi)RCS減縮
7、方法相比,該方法具有結構簡單的優(yōu)勢。4:梯度漸變表面(gradient-indexmetasurfaces)是近年來發(fā)展的一種新型的人工超材料。通過合理的設計該表面的相位特性,該材料可以表現(xiàn)出PW-SW轉換和奇異反射等特性。論文中設計了一種耶路撒冷十字型梯度漸變表面,通過利用該結構的PW-SW轉化和奇異反射特性,可以實現(xiàn)微帶縫隙陣列天線6-18GHz頻帶I西安電子科技大學碩士學位論文范圍內(nèi)的寬帶RCS減縮。相比于傳統(tǒng)的天線RCS減縮技術,該方法可以同時實現(xiàn)