阵列天线带内RCS减缩研究
L波段一维低RCS阵列天线设计方法
L波段一维低RCS阵列天线设计方法任志刚【期刊名称】《电子元件与材料》【年(卷),期】2016(035)007【摘要】L-band array antenna of hiding platform is one of large scattering sources, which consists up of three major contributors, scattering, antenna-mode scattering and Bragg scattering. All of the three major contributors were studied, and reduction methods were presented. RCS reduction design of the antenna was completed. And according to the characteristics of the L-band array antenna, the numerical simulation verifications of the structural mode scattering reduction method, etc. were presented. According to the given example, simulation results show that by using the method of rectangular flat biasing 15°, the structural mode scattering can be reduced from 3.5 dBsm to–26 dBsm for 3 GHz.%L 波段阵列天线是隐身平台的强散射源之一，其主要散射源包括结构项散射、模式项散射及散射栅瓣三类。
对上述三类强散射源进行机理分析，提出相应的缩减方法，完成了天线的RCS(Radar Cross Section雷达散射截面)缩减设计，并针对L波段一维低RCS阵列天线的特点，对结构项散射缩减等方法给出了数值仿真验证。
缝隙加载方法减缩微带天线RCS
缝隙加载方法减缩微带天线RCS
杨易;龚书喜;贺秀莲
【期刊名称】《火控雷达技术》
【年(卷),期】2006(035)001
【摘要】分析缝隙加载方法减缩微带天线雷达散射截面(RCS)的基本原理和规律.分别介绍四种不同加载形式,综合利用其中两种形式对微带天线RCS进行减缩.在天线增益只下降0.2dB,其它工作性能基本保持的情况下,微带天线RCS在很宽的频带内得到较大幅度的减缩.
【总页数】4页(P1-3,14)
【作者】杨易;龚书喜;贺秀莲
【作者单位】西安电子科技大学,西安,710071;西安电子科技大学,西安,710071;西安电子科技大学,西安,710071
【正文语种】中文
【中图分类】TN82
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FEKO_RCS应用15_微带天线阵列隐身
FEKO应用15：微带天线阵列散射仿真内容：建立微带天线阵列与散射仿真一、模型描述天线阵列：1X4阵列天线端口计算馈电方式：针馈+电压源激励单站RCS仿真：平面波入射图1微带阵列模型计算项目：计算阵列天线端口阻抗，采用MOM求解器计算阵列天线RCS，计算得到阵列天线结构项与模式项二、主要流程：打开Microstrip_MoM_3.0GHz.cfx，另存为Microstrip_MoM_3.0GHz_ant_array 2.1：建立阵列模型：选择microstrip几何模型，右键选择Copy special-> copy and translate图2 模型平移复制图3 复制3个单元图4添加天线端口图5 定义天线端口2分别对microstrip_1，microstrip_2，microstrip_3添加port2、port3、port4 在左侧树型浏览器中，展开“Geometry”节点，选中新生成的所有模型“microstrip”，“microstrip_1”，“microstrip_2”，“microstrip_3”，点击鼠标右键，选择“Apply->Union”，把新生成的模型更名为““microstrip_array”。
选中该模型，点击鼠标右键，选择“Apply->Simplify”，弹出“Simplify geometry”对话框，采用默认设置，点击“Create”；（目的是为了删除微带介质之间的面）图6 简化后的微带阵列模型2.2：电参数与求解设置：在左侧树型浏览器中，由“Construct”切换到“Configuration”：工作频率设置：展开“Global”，双击“Frequency”，弹出“Solution frequency”对话框：选择：Single frequency;Frequency (Hz): freq点击OK激励设置：在“Global”中，选中“Sources”点击鼠标右键选择“Voltage Source”，弹出“Add voltage source”对话框，采用默认设置，点击“Create”。
装备视窗RCS缩减研究
ＥＭＣ材料应用■ 装备视窗ＲＣＳ缩减研究 ＲＣＳ Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ ｏｆ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ Ｖｉｓｕａｌｉｚａｔｉｏｎ Ｗｉｎｄｏｗ ｉＪ Ｊｌ！ 科技 公ｔ 第 研充 ｛ … － ‘ 政 撤忭
摘要 为降低装ｆｆ｝ｒ—ｆ税窗引起的 ｆ 故咐效心．研究飞行 座舱ｌ干ｌｌ舰船舷窗的ｌ｛（：ｓ特 Ｐｌ ，利川ｔ『 近似法 分ｆＪ ｘ波段¨’（）镀 导电玻璃、丝『叫玻璃和暇波玻璃对座舱ｌ币ＩＪ舷商部化的Ｉ｛（ ｓ 响， ＩＩ、ｊ从多个『『Ｊ 刈 比ｒ ｎ７４波破Ｊ：离 ｊ镀膜导ｌ 玻璃在ＲＣＳ缩减力一 的篪砰结果表明，－－ 种玻璃均能仃效降低 协的ｆｊ＝ｆ［玎寸 Ｊ ． ｊ Ｃ－，ｔｉｌＩＪ殳波玻螭 仃利１ 装备隐身 ｒｉ．：ｆｉ￣ｆｌ＇．Ｊ提南 美建罚
．： 丛敞ｇＩｆ溅 ： 体效应；隐吁；ｉＩｘ融 蔽；『１歧波玻璃
ｔｒｉ ｃｔ ｈｉ…ｌＩ｛，ｉ…ＩＩｆ·ｌ·Ｉ’㈨ ｜Ｊ ａｌｔｅ ｒｉｌｉｇ（Ｉｆ㈨、ｉｆ、ｆｌ、、ｉｎｇ ｈ’、ｉｓｕａｌｉｚａｌｉ，ｍ、、ｆＩ１ｆＩｏｖ，ｈｌ（‘ａｔｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｅｑｕｉｌｍ， ｉｌ１．１ｉｆｔ＞．ｐａｌ＇‘、Ｉ ｓｌｕｄｉｔ Ｉｌ ｉｈＩ Ｉ｛【：
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吸波涂料用于腔体的RCS减缩的计算方法研究
吸波涂料用于腔体的RCS减缩的计算方法研究摘要：进气道等腔体结构是飞行器的强散射源之一，在腔体内表面涂覆吸波涂料可以有效地减缩其RCS，应用等效表面阻抗边界结合迭代物理光学法能够高效、快速计算涂覆有损耗材料腔体的散射特性，进而对吸波涂料的电磁参数和涂覆部位进行比较优化。
给出的计算结果表明计算方法是正确有效的。
关键词：迭代物理光学法，腔体，等效表面阻抗边界条件1．引言腔体是飞行器的强散射源之一，如图1所示，在腔体内部涂覆损耗材料能够有效降低其雷达散射截面，这种非理想导体表面的腔体的散射特性分析一直是散射计算一个难度较大的热门课题[1-5]。
对于介质涂覆的电大腔体，由于受到内存与计算速度的限制，难以应用低频数值方法求解。
基于射线的SBR方法尽管可以处理腔体内壁涂覆有吸波材料的问题，但是其有着射线方法固有的计算精度不高、难以处理复杂结构细节等不足。
F.O.Basteiro等人提出的迭代物理光学法(IPO)能够有效地对一般形状腔体的电磁散射特性进行分析，因为考虑了腔体内面元的相互作用，IPO比一般的基于射线的方法(诸如弹跳射线法(SBR)、广义射线展开法(GRE)等)具有更高的精度，而且IPO是基于高频的物理光学近似，面元剖分密度小，它又比纯粹的数值计算方法有更高的计算效率[4,6]，为了处理涂覆有损耗材料的腔体，一些学者对IPO方法作了扩展，文献[6-7]应用Fresnel反射系数来处理吸波介质，这种方法实现简单，但是由于无法通过Fresnel 反射系数获得位于同一平面的涂覆面元的相互作用，必须通过介质涂覆格林函数等其它方法来处理。
在文献[2]中用表面阻抗边界条件结合IPO来解决介质涂覆腔体问题，但是精度不高，该作者进一步作了改进，在文献[3]中用等效表面阻抗边界条件(EIBC)来处理损耗介质，在入射波入射角度不是特别大的情况有着较高精度，而且这种方法可以方便地应用到多层介质涂覆地情况，该文应用并矢格林函数处理磁流的贡献，计算公式较为繁琐，本文给出一种更易处理的混合计算公式，应用等效阻抗边界条件结合IPO来计算介质涂覆腔体。
利用接地板开槽减缩微带贴片天线的RCS
利用接地板开槽减缩微带贴片天线的RCS
张明旭;龚书喜;刘英
【期刊名称】《电子与信息学报》
【年(卷),期】2008(030)002
【摘要】接地板开槽可以改变微带天线的辐射特性及阻抗特性,在微带贴片天线的频带展宽中已有所应用.该文给出了微带贴片天线散射特性的矩量法求解过程,并分析了接地板开槽对天线雷达截面(RCS)的影响.与短路针加载相结合,给出了一种接地板开槽形式.结果表明,据此设计的微带贴片天线在较宽频带内实现了RCS的减缩,同时天线的辐射性能保持良好,对天线的隐身有一定的借鉴作用.
【总页数】3页(P498-500)
【作者】张明旭;龚书喜;刘英
【作者单位】西安电子科技大学天线与微波技术国家重点实验室,西安,710071;西安电子科技大学天线与微波技术国家重点实验室,西安,710071;西安电子科技大学天线与微波技术国家重点实验室,西安,710071
【正文语种】中文
【中图分类】TN823
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基于非均匀相位反射阵的RCS缩减优化设计
本科生毕业论文论文题目基于非均匀相位反射阵的RCS缩减优化设计姓名杨德鹏指导教师姓名杨歆汨学院名称电子信息学院年级/专业2014级电子科学与技术论文提交日期2018年5月目录摘要 (1)Abstract (2)第一章绪论 (4)1.1研究背景介绍 (4)1.2国内外研究现状 (4)1.3非均匀相位反射阵简介 (5)1.4本文研究内容和章节安排 (7)第二章非均匀相位反射阵的RCS缩减优化设计算法介绍 (8)2.1非均匀相位反射阵的散射远场分布的分析算法 (8)2.2评估非均匀相位反射阵RCS缩减性能的代价函数 (10)2.2.1单频代价函数 (10)2.2.2频带代价函数 (11)2.3 基于非均匀相位反射阵的RCS缩减基因优化算法简介 (11)2.4 基因优化算法的Mablab编程实现 (12)2.4.1程序框图 (12)2.4.2库文件和初始种群的建立 (13)第三章非均匀相位反射阵的RCS缩减优化设计研究 (13)3.1初始种群的随机生成方式对优化结果的影响 (13)3.2初始种群的生成频率对优化结果的影响 (14)3.3初始种群的个体数目对优化结果的影响 (16)3.4 不同种类非均匀相位反射阵的RCS缩减优化结果的比较 (17)3.5 初始种群的预生成对优化结果的影响 (20)第四章总结 (22)参考文献 (23)致谢 (25)摘要二维平面反射阵，是通过大量的平面反射阵元在二维平面内周期排列组成的电磁波调控结构，每个反射阵单元可以独立设计来控制反射阵表面的相位分布。
基于二维平面反射阵的电磁表面有着广阔的应用空间，如定向辐射、电磁聚焦、漫反射、多波束辐射、雷达散射截面缩减等领域。
本论文主要利用反射相位随机分布的二维平面反射阵进行雷达散射截面缩减（RCSR）优化设计。
优化设计根据基因优化算法的原理开展，首先利用随机生成或导入现成二维平面反射阵样本数据的方式生成初始种群，计算反映其RCSR特性的适应度值，然后基于适应度值以一定比例对种群中的个体进行优选、杂交并发生变异，之后将所得子个体替换进当代个体以得到下一代种群，再对新一代种群进行个体优选、杂交和变异，循环往复，直到进化的代数达到期望的最大代数时停止迭代，得到末代种群，从末代种群中挑选出RCSR性能最好的个体即为二维平面反射阵的最终优化结果。
低RCS EBG波导缝隙阵列天线
低RCS EBG波导缝隙阵列天线
白佳俊;石东;付云起
【期刊名称】《国防科技大学学报》
【年(卷),期】2015(000)001
【摘要】将 Mushroom 电磁带隙结构（Electromagnetic Band Gap，EBG）的表面波带隙和同相反射特性同时用于波导缝隙阵列天线的设计，利用 EBG 的带隙特性抑制天线阵中的表面波，以改善天线的辐射性能；利用EBG 的同相反射特性实现天线雷达散射截面（Radar Cross Section，RCS）的减缩，天线综合性能得到较大提升。
制作了 EBG 波导缝隙天线阵样品，并对天线阵的阵元互耦、辐射方向图及天线阵 RCS 等指标进行了测试，结果与理论预期相吻合，有效地降低了阵元间互耦及天线阵 RCS。
【总页数】5页(P125-129)
【作者】白佳俊;石东;付云起
【作者单位】国防科技大学电子科学与工程学院，湖南长沙 410073;航天东方红卫星有限公司，北京 100000;国防科技大学电子科学与工程学院，湖南长沙410073
【正文语种】中文
【中图分类】TN95
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1.UC-EBG在微带阵列天线 RCS减缩中的应用 [J], 李振亚;张建华;杨文凯
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随机编码超表面的RCS缩减特性研究
随机编码超表面的RCS缩减特性研究杨家稷;程用志;龚荣洲【摘要】基于漫反射和随机编码理论提出一种应用于雷达散射截面积(RCS)缩减的超表面,并通过仿真和实验进行验证.首先,简要阐述了漫反射和随机编码理论,并设计一种基于金属分割线结构的线极化转换超单元.该结构基于"0"、"1"两种基本单元进行编码,在宽频段范围内实现180°反射相位差.仿真结果表明,超表面在6~14 GHz频段内,线极化转换率高达90%,RCS缩减大于10 dB的带宽达到6 GHz.然后,设计三种随机编码超表面,进行制备和实验测试.实验结果表明:在5.5~13 GHz频带范围内,三种随机超表面在垂直入射时的反射率小于-10 dB,存在6 GHz带宽RCS 缩减大于10 dB,与仿真结果基本一致.另外,斜入射情况下,同样能得到有效的RCS 缩减,随机编码超表面具备宽角度入射RCS缩减特性.该设计为雷达隐身技术提供了一种新的途径.%A kind of metasurface based on diffuse reflection and random coding theory was proposed, which could be used to reduce the radar cross section (RCS) reduction, and then simulation and experiments were performed to verify its properties. Firstly, the diffuse reflection and random coding theory were illustrated in briefly, and a linear polarization conversion super-cell based on metal cut-wire structure was designed. This structure could be applied in coded electromagnetic matrix by defining two basic units "0" and "1", respectively, which could achieve a 180° reflection phase difference in a broadband frequency range. The simulation results indicate that the linear polarization conversion rate of the designed structure is up to 90% in the frequency range of 6-14 GHz, and the bandwidth of over 10 dB RCS reduction is greater than 6 GHz.Then, three kinds of random coding metasurface samples were prepared and measured. The experimental results indicate that, in the frequency range of 5.5-13 GHz, the reflectance of the proposed three random coding metasurfaces are all less than -10 dB under normal incidence, and the average RCS reduction is greater than 10 dB, which are agreement reasonably with the simulations. In addition, a considerable RCS reduction was achieved in oblique incident case, which further verifies the excellent RCS reduction properties in a wide incident angle. The designs of random coding metasurface provide a new promising approach for the radar stealth technology.【期刊名称】《电子元件与材料》【年(卷),期】2018(037)005【总页数】7页(P88-94)【关键词】极化转换;相位梯度;随机编码;极化不敏感;能量散射;RCS缩减【作者】杨家稷;程用志;龚荣洲【作者单位】华中科技大学光学与电子信息学院,湖北武汉 430074;武汉科技大学信息科学与工程学院,湖北武汉 430081;华中科技大学光学与电子信息学院,湖北武汉 430074【正文语种】中文【中图分类】TN95;O436.2超表面作为一种人工周期性或非周期性结构表面，由亚波长尺度的基本单元组成。
用于天线RCS减缩的分形微带贴片天线
用于天线RCS减缩的分形微带贴片天线
刘英;龚书喜;郭晖;傅德民
【期刊名称】《电子学报》
【年(卷),期】2004(032)009
【摘要】本文给出一种分形微带天线在天线雷达散射截面(RCS)减缩中应用的示例.分形结构具有独特的空间填充性能,利用该性能可以探索分形天线在天线RCS减缩中的应用.设计出的分形天线与常规天线的辐射性能进行了比较,可以看出分形天线基本保持了原辐射性能.同时比较了两者的散射性能,可以看出分形天线有一定的RCS减缩效果.本文的内容对天线隐身有一定的借鉴作用.
【总页数】2页(P1530-1531)
【作者】刘英;龚书喜;郭晖;傅德民
【作者单位】西安电子科技大学天线与电磁散射研究所,陕西西安,710071;西安电子科技大学天线与电磁散射研究所,陕西西安,710071;西安电子科技大学天线与电磁散射研究所,陕西西安,710071;西安电子科技大学天线与电磁散射研究所,陕西西安,710071
【正文语种】中文
【中图分类】O441
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2.一种微带贴片天线RCS减缩新方法 [J], 凌劲;龚书喜;张鹏飞;袁宏伟;路宝;王文涛
3.Koch分形与H形开槽相结合减缩微带贴片天线RCS [J], 陶长亚
4.利用接地板开槽减缩微带贴片天线的RCS [J], 张明旭;龚书喜;刘英
5.分形开槽减缩微带天线RCS [J], 张宏波;龚书喜;贺秀莲
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阵列天线带内RCS减缩研究
阵列天线带内RCS减缩研究
引言
随着雷达技术的不断发展，阵列天线已经成为一种重要的雷达天线结构。
该结构通过利用多个天线的合作来提高雷达性能，并广泛应用于军事和民用领域。
然而，雷达回波信号的干扰和散射问题一直是雷达工程师面临的挑战。
为了减小雷达信号的散射截面积(RCS)，减少对目标的侦测和跟踪困难，研究人员
提出了许多方法。
本文旨在介绍一种基于阵列天线的带内RCS
减缩研究。
一、背景
1. 阵列天线简介
阵列天线是由多个天线组成的，可以同时通过相控阵技术进行波束形成。
相比于传统的单个天线，阵列天线能够提供更高的方向性和抗干扰性能。
2. 回波信号的散射截面积(RCS)
RCS可以被理解为目标对入射雷达信号的散射强度。
RCS越大，目标对雷达的侦测和跟踪难度就越大。
因此，降低目标RCS是一项重要的研究任务。
二、阵列天线带内RCS减缩方法
1. 相位调控
阵列天线通过对各个天线的相位进行调控，使得回波信号的相干性下降，降低了雷达对目标的侦测概率。
相位调控技术可以通过改变阵列天线的天线间距、天线电子扫描规律等方式实现。
2. 波束形成
阵列天线可以通过调整各个天线的幅度和相位来实现波束形成。
波束形成技术可以使得辐射出的信号更加集中，从而减小了目标的RCS。
3. 天线设计
在阵列天线的设计过程中，可以通过选择合适的天线尺寸和形状，以及优化天线的辐射功率分布等方式减小目标的RCS。
此外，还可以通过对天线材料和结构的优化来降低耦合和散射问题。
4. 信号处理
通过对接收信号进行合适的处理，可以降低目标的RCS。
例如，可以通过多波束处理和自适应波束形成技术来提高雷达系统的性能，减小目标的RCS。
三、实验与结果
在本研究中，我们利用已有的相控阵雷达系统进行了一系列实验。
我们通过在不同频率、不同目标距离和不同角度下进行测量，得到了目标的RCS数据。
然后，我们实施了上述的带内RCS减缩方法。
实验结果表明，这些方法能够有效地减小目标
的RCS，并提高雷达系统的性能。
四、总结与展望
本文介绍了一种基于阵列天线的带内RCS减缩方法。
通过相位调控、波束形成、天线设计和信号处理等手段，可以有效地降低目标的RCS，并提高雷达系统的性能。
然而，还有许多问题
需要进一步研究和解决，如对多径效应的处理和非理想工作条件下的性能测试等。
未来的研究将继续探索新的方法和技术，以进一步提高阵列天线的带内RCS减缩效果，为雷达应用领域提供更好的解决方案
总之，通过选择合适的天线尺寸和形状，优化天线的辐射功率分布，优化天线材料和结构，以及对接收信号进行合适的处理，可以有效地降低目标的RCS，并提高雷达系统的性能。
实验结果表明，这些带内RCS减缩方法在相控阵雷达系统中具有显著的效果。
然而，仍需解决多径效应和非理想工作条件下的性能问题。
未来的研究将进一步探索新的方法和技术，以提升阵列天线的带内RCS减缩效果，为雷达应用领域提供更好的解决方案。