喇叭天線的散射及其減縮概要

1、喇叭天線的散射及其減縮摘 要 ：研究了喇叭天線的散射，根據(jù)不同入射波照射情況分析了喇 叭天線的散射，并根據(jù)喇叭天線的散射機理提出了減縮的途徑，通過計算得出 的結(jié)果和理論分析達到了一致。關(guān)鍵詞：喇叭天線；RCS減縮；入射波；雷達近年來，飛行器的雷達散射截面減縮已不是非常困難之事。研究表明，飛行器上的天線 在一定視角內(nèi)是強散射源。天線散射與一般物體的散射不同，除了由天線上的感應(yīng)電流引起的 結(jié)構(gòu)項散射，還有因為天線負載阻抗不匹配所引起的模式項散射。因此，為了在保持天線的輻射性能的同時減小天線的雷達散射截面，就需要研究天線的散 射特性。本文著重分析了喇叭天線的散射特性，并討論了如何減縮喇叭天線的雷達散

2、射截面。1 天線的散射機理當天線受到入射波照射時所產(chǎn)生的散射場可分為兩類，一類是當天線負載匹配時入射波在 天線結(jié)構(gòu)上的感應(yīng)電流產(chǎn)生的散射場，稱之為天線結(jié)構(gòu)項散射場；另一類是當天線負載不匹配 時反射出來的功率再次輻射所引起的散射場，稱之為天線模式項散射場。模式項和結(jié)構(gòu)項相迭 加就構(gòu)成了天線總的散射場。2 喇叭天線的散射關(guān)于喇叭天線的散射， Williams 在文獻 1 中已經(jīng)指出，對于近軸入射波，喇叭天線的結(jié)構(gòu)項散射主要取決于 2 個方面：一方面是喇叭口的邊緣繞射，另一方面是在喇叭中產(chǎn)生的高 次模。對于遠離軸向的入射 波，喇叭的外表面的影響更大。3 喇叭天線散射的減縮 對于近軸入射波，要設(shè)法減小

3、天線的結(jié)構(gòu)項，就要從前面提到的兩個方面入手。首先考慮邊緣繞射。在文獻 2 中提到邊緣繞射公式是：其中：D(d,d,r)是邊緣繞射系數(shù)；A (d, s)是繞射場傳播常數(shù)。要減小邊緣繞射，可以考慮修 改喇叭模型來改變繞射系數(shù)和傳播常數(shù)。因此考慮在開口引入一種曲邊結(jié)構(gòu)并研究這種情況下的散射情況。 在這里曲面取的是圓柱面，通過變換圓柱面的中心角度，改變曲面的長度，分別計算了各種情況下的RCS算例是一個10 G的主模喇叭，波導(dǎo)段是 3 cm波導(dǎo)，喇叭長2 . 2個波長，喇叭口分別是1 . 1個波長和0. 9個波長。入射波是 phi極化，沿軸向0°90°,計算的是單站RCS通過和未改變

4、前的喇叭天線比較，中心角在150°和180°時對近軸入射波的單站 RCS有一定減縮，遠軸入射單站RCS差別不大，如圖1和圖2所示?？梢钥紤]在喇叭外表面涂敷吸波材料減小遠軸入射的單站RCS除了圓柱曲邊結(jié)構(gòu)，還可以考慮其他的結(jié)構(gòu)，比如橢圓柱面。喇叭尺寸和入射波不變，改變圓柱面為橢圓柱面，軸比取為11，如圖 3 所示。計算結(jié)果和圓柱面近似。4 結(jié)語對于未改變前的喇叭，其軸向以及近軸的RCS是較大的，而一定角度的曲邊結(jié)構(gòu)可以在一定程度上降低這部分的RCS對于減小因為高次模引起的散射，以傳播主模的喇叭為例，可以在波導(dǎo)窄壁上加阻抗片，因為在窄壁上的主模電場為零，所以主模傳播不受影響，而高次模 卻能得到吸收。參考文獻1Williams The radar cross section ofantenna anappraisalJ MilitaryMicrowave Conf Proc ， Brighton Mrteopole Convention Center， June1986 ， 502-508 2Walter D burnside an ap