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题目：
雅宝题库答案：
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雅宝题库解析：
摘 要机载天线作为现代飞行器上的强散射源之一，在飞行器目标总 RCS 中的贡献明显，天线的隐身非常重要。天线的散射比普通散射体要复杂得多，入射波在天线表面上引起感应电流将产生结构项散射，天线接收电磁波后因其馈源系统的反射形成再辐射场，构成模式项散射。国内外在降低天线散射方面已经进行了大量的研究工作，提出了多种降低天线散射的方法。本论文在前人研究基础上，对天线散射类型进行更详细地划分，推导相关散射分量的表达式，并设计实验进行验证。研究了新的天线散射分量划分方法。根据最小散射天线理论，将天线散射分成额外散射（Excess Scattering）σI，伴随散射（Associated Scattering）σII，失配散射(Mismatching Scattering）σIII 三个部分。最小散射天线是没有额外散射的天线，负载共轭匹配时，天线的总散射功率与接收功率相等。为了给实验提供依据，推导了单站RCS 测量时天线的散射表达式。对于最小散射天线，单站散射功率等于天线吸收功率与方向性系数的乘积。另外，推导了天线串联有耗网络以及极化失配时的散射表达式。仿真计算了天线辐射和散射状态的电流。根据叠加原理，天线的不同散射分量对应于不同的电流分布。计算了用平面波激励，天线终端接匹配负载和短路器两种状态下的散射电流分布。结果表明，两种状态下的散射电流有各自明显的特征，与理论分析一致。提出了最小散射天线的实现条件。通过波纹喇叭天线的实验研究，实现了天线额外散射、伴随散射和失配散射的分离。进一步研究表明，最小散射天线的实现条件是天线的额外散射为零，并且失配散射与伴随散射相互抵消。天线终端开路不是实现最小散射的必要条件，而是天线串联适当网络时的一种实现方法，目的是使失配散射与伴随散射相互抵消。天线终端短路时，也可以实现最小散射。提出了实际天线实现最小散射的方法。实际天线的额外散射一般不为零，这种情况下天线也有可能实现最小散射，条件是额外散射、伴随散射和失配散射三者相互抵消。对标准增益喇叭天线的研究表明，天线在方位角0 度的额外散射较大，但这并不妨碍天线在一定条件下获得较小散射。研究了天线串联不同网络的散射特性。直波导作为传输网络具有较平坦的幅频特性和变化较大的相频特性，同轴线作为传输网络幅频特性和相频特性变化都较大。除了传输网络有频率特性外，额外散射也有频率特性，要实现宽频带的低散射天线相当困难。提出了天线散射特性的多种呈现形式。具体包括：某一频率，天线 RCS 对方位角的曲线；某一方位角，天线RCS 对频率的曲线；某一方位角，天线的一维像、二维像。这些呈现形式综合运用，才能获得天线散射特性的全貌。提出了一种获得机载天线宽带低 RCS 的方法。实现条件是天线在几个窄频带内工作，结合使用FSS 技术、PSS 技术以及负载调配技术。使用该方法后，天线在最大增益方向40%相对带宽内的RCS 低于-20dBsm。 |
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发表于 2022-8-29 14:32:14
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