【摘 要】
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在米波波段,多数飞行目标处于谐振区,传统的隐身方法将失效,而有源对消隐身却比微波频段更易实现.本文针对传统有源对消方法中,存在对来波角度和目标姿态高敏感性的问题,通过降低对来波角度或者目标姿态的高敏感性,实现宽角对消;提出了基于粒子群智能优化算法(PSO)的等效“方向图”模型的对消方法;并针对某飞机模型的散射场数据进行了仿真,验证了算法的可行性.该算法对有源对消实际工程设计和应用具有一定的参考价值
【机 构】
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电子科技大学电子工程学院,成都611731
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在米波波段,多数飞行目标处于谐振区,传统的隐身方法将失效,而有源对消隐身却比微波频段更易实现.本文针对传统有源对消方法中,存在对来波角度和目标姿态高敏感性的问题,通过降低对来波角度或者目标姿态的高敏感性,实现宽角对消;提出了基于粒子群智能优化算法(PSO)的等效“方向图”模型的对消方法;并针对某飞机模型的散射场数据进行了仿真,验证了算法的可行性.该算法对有源对消实际工程设计和应用具有一定的参考价值.
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噪声温度和增益是天线的重要性能参数.本文利用金属导体面不同极化的反射系数,推导出了由于反射面天线表面电阻,引起天线噪声温度和增益损失的计算公式.在300GHz～10THz的太赫兹频率范围内,给出了由于反射面天线表面电阻引起天线噪声温度和增益损失的数值结果,研究了其变化的规律性.该结果对于THz频段反射面天线设计及性能分析具有重要的参考价值.
在太赫兹频段,表面波振荡器慢波结构的特征尺寸和趋肤深度都很小,对加工精度和表面粗糙度的要求很高.根据色散曲线,分析了慢波结构参数对0.34THz表面波振荡器频率变化的影响,给出了敏感参数,要求各参数的加工误差小于10％.利用等效表面阻抗,分析了表面粗糙度对传输损耗的影响,要求加工的表面粗糙度要小于趋肤深度.为了实现具有封闭结构特征的柱形慢波结构加工,设计了电火花加工工艺,给出了加工结果.
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本文提出了一种基于硅基片MEMS工艺,工作于500GHz的低剖面角锥喇叭天线.通过加载平面波纹开槽结构,使得普通500GHz角锥喇叭天线受加工工艺限制,增益低、副瓣高的问题得到改善.通过HFSS软件仿真对波纹开槽结构对天线的增益和副瓣电平的改善效果进行了分析.对于天线的整体结构,给出了较为详尽的湿法刻蚀与干法刻蚀相结合的MEMS工艺实现方法,使得太赫兹频段天线结构的精度要求得以满足.
本文根据分支波导定向耦合器的工作原理,结合考虑MEMS刻蚀工艺,设计出一款应用于太赫兹波段的3dB功率分配/合成器.基于全波仿真软件HFSS的仿真结果表明,该功分器性能优异,在0.375-0.385THz频段应用范围内,隔离度大于40dB,各端口回波损耗小于40dB,插入损耗小于0.2dB.
本文通过建立高空天线温度对比度计算模型来分析360GHz辐射计探测目标的可行性.文章首先介绍了360GHz辐射计,其次计算了天线温度对比度,最后对地面上方3m处0.5m×1m的金属目标进行了模拟探测试验.计算和试验表明,处于5km高度处的360GHz辐射计对1m×5m目标的探测高度为0.3km,而对10m×20m大目标的探测高度为2km.
本文基于MEMS现有工艺水平对基于EBG结构的两种不同结构的0.5THz腔体滤波器和感性窗口波导滤波器分别进行了设计研究.基于有限元法对所设计的滤波器进行仿真,考虑成本、性能和现有工艺水平,拟采用MEMS工艺进行加工.从仿真结果看,这两种滤波器具有良好的性能,通带带宽分别为7％和6％,一倍带宽外带外抑制均小于-20dB,带内插入损耗均小于1dB.
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