一种基于Salisbury屏的新型二面角结构的制作方法_2

文档序号:9549978阅读:来源:国知局
)图。
[0021] 图5a是电磁波HH极化正交普通二面角和S屏二面角RCS幅度对比图。
[0022] 图5b是电磁波HV极化正交普通二面角和S屏二面角RCS幅度对比图。
[0023] 图5c是电磁波VH极化正交普通二面角和S屏二面角RCS幅度对比图。
[0024] 图5d是电磁波VV极化正交普通二面角和S屏二面角RCS幅度对比图。
[0025] 图6a是电磁波HH极化正交普通二面角和S屏二面角RCS相位对比图。
[0026] 图6b是电磁波HV极化正交普通二面角和S屏二面角RCS相位对比图。
[0027] 图6c是电磁波VH极化正交普通二面角和S屏二面角RCS相位对比图。
[0028] 图6d是电磁波VV极化正交普通二面角和S屏二面角RCS相位对比图。
[0029] 图中符号说明如下:
[0030] S^S屏二面角的边长;Φ:为S屏二面角张角;
[0031] 电磁波入射角度;Θ:电磁波入射角度;
[0032] A、B、C、D:硬质细塑料棒支撑位置,其值视设计而定。
【具体实施方式】
[0033] 见图1 一图6d,首先我们给出基于FEK0软件仿真的正交普通二面角和正交S屏二 面角结构的极化散射矩阵对比结果,正交普通二面角仿真模型如图4所示,具体参数设置 如下:正交二面角的两个面设置为PEC边界,尺寸15cmX15cm,入射波频率10GHz,入射角度 一43。<炉<45%Θ=〇。。正交S屏二面角仿真模型与图4类似,只是调整了模型,此处不 给出。
[0034] (1)入射角P= 〇 时:
[0035] 普通二面角极化散射矩阵:
[0036]
[0037]
[0038] S屏二面角极化散射矩阵:
[0039]
[0040]
[0041] (2)入射角妒=2:5°_时:
[0042] 普通二面角极化散射矩阵:
[0055] 从以上结果能够看出,普通二面角结构和S屏二面角结构的极化特性在主极化通 道差别十分明显,在交叉极化通道则完全一致,可以预见利用这一特征能够实现二面角结 构的抗识别和抗鉴别能力。图5a_图5d、图6图6a_d给出求解极化散射矩阵所用的两种正 交二面角RCS幅度和相位对比曲线。
[0056] 下面结合附图和仿真结果,对本发明的基本原理和特性做进一步解释说明。本发 明一一正交S屏二面角结构示意图如图1所示。从图1能够看出,本发明主要包含两个组 成部分:
[0057]a)阻抗层:阻抗层的电阻值为377Ω,这种情况下,入射到阻抗层的电磁波能量刚 好平均分成两部分,一部分直接反射,另一部分则穿过阻抗层后经导体背板后反射。
[0058] b)金属背板:金属背板对电磁波而言就相当于"一面墙",电磁波遇到金属背板后 会全部反射,实际中可以用铝、铜等金属制作。
[0059] c)厚度为d的各向同性低损耗介质,该低损耗介质用于将阻抗层和导体背板分 开,低损耗介质的厚度以及特性直接影响了S屏二面角的性能。如果单独制作S屏二面角, 可以不填充除空气外的任何介质,这就要求利用机械支撑的方法将阻抗层和导体背板层分 开一定的距离,但若将S屏二面角加载到武器装备上则必须使用低损耗介质,如泡沫介质。
[0060] 下面给出二种具体基于S屏的二面角结构的【具体实施方式】,分别是空气填充的正 交S屏二面角结构,空气填充的60°S屏二面角结构。
[0061] (1)空气填充的正交S屏二面角结构
[0062] 空气填充正交S屏二面角结构的具体设计参数和材料如下:阻抗层的电阻值为 377Ω,金属背板为铝(厚度 1mm,ει = 1μ1.000021,电导率 380000008丨61^118/111),阻 抗层和金属背板之间的距离为d= 7. 5mm,二面角的两个正方形面的边长&= 15cm,且夹 角为90°。由于本发明为空气填充,因此要用长度为7. 5mm的硬质细塑料棒将阻抗层和导 体背板层分支撑开,支撑位置在如图1中A、B、C、D点。图2是正交普通二面角和正交S屏 二面角(空气填充)后向RCS对比。
[0063] (3)空气填充的60°S屏二面角结构
[0064] 空气填充的60°S屏二面角结构与空气填充的正交S屏二面角结构的唯一不同即 是二面角两个面的夹角由90°变为60°,其他参数完全相同。图3是60°二面角和60°S 屏二面角(空气填充)后向RCS对比;
[0065] 此外,基于S屏的二面角结构还可以进行无限的扩展,本文不一一给出具体设计, 扩展方式如下:
[0066] a)更改阻抗层与金属背板之间的距离d;
[0067] b)更改阻抗层与金属背板之间的填充介质;
[0068] c)更改构成二面角结构的两个正方形面之间的夹角
[0069] 以上三个因素(距离d、介质、夹角)是影响S屏二面角后向散射特性的关键因素, 因此可以通过改变这三个关键因素对S屏二面角结构进行进一步的扩展。
【主权项】
1. 一种基于Salisbury屏的新型二面角结构,其特征在于:它是由两个正方形面的 Salisbury屏组成的双层结构,按预定角度组合而成,前面一层是具有特定电阻的阻抗层, 后面一层是金属背板,两者之间由厚度预定各向同性的低损耗介质分开。2. 根据权利要求1所述的一种基于Salisbury屏的新型二面角结构,其特征在于:对 Salisbury屏二面角进行电磁仿真参数设置:入射电磁波频率为10GHz,对应波长为3cm,两 个等效Salisbury屏尺寸同为5λΧ5λ =15cmX15cm,电磁入射角度-45'<沪<45'_且Θ =0°,阻抗层电阻为377Ω/ηι2,阻抗层与金属背板之间距离d= 0·25λ=7.5mm。3. 根据权利要求1所述的一种基于Salisbury屏的新型二面角结构,其特征在于:该 低损耗介质是指相对介电常数、介质损耗角正切值较小的介质。
【专利摘要】一种基于Salisbury屏的新型二面角结构,它是由两个正方形面的Salisbury屏组成的双层结构,按预定角度组合而成,前面一层是具有特定电阻的阻抗层,后面一层是金属背板,两者之间由厚度预定各向同性的低损耗介质分开。该结构能改变普通二面角结构的散射特性,从而提高目标自身抗鉴别的能力。此外由于S屏可以实现目标RCS即雷达散射截面缩减,因此由S屏构成的二面角结构在改变了普通二面角RCS特征的同时,也能够实现后向RCS缩减,使得具有S屏二面角结构的目标兼具隐身效果。
【IPC分类】H01Q19/10
【公开号】CN105305097
【申请号】CN201510864204
【发明人】冯德军, 张然, 徐乐涛, 傅其祥, 艾小锋, 王雪松, 赵锋, 解东
【申请人】中国人民解放军国防科学技术大学
【公开日】2016年2月3日
【申请日】2015年12月1日
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