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雷達(dá)天線罩電性能設(shè)計(jì)技術(shù)

作者：admin  更新日期：2021/3/13 9:08:01  點(diǎn)擊：

雷達(dá)天線罩電性能設(shè)計(jì)技術(shù)


全書介紹了雷達(dá)天線罩電性能設(shè)計(jì)、仿真和優(yōu)化方面涉及的知識(shí)、理論、內(nèi)容和方法；重點(diǎn)論述了傳統(tǒng)罩壁結(jié)構(gòu)電性能挖掘的抓手——變厚度設(shè)計(jì)技術(shù)，介紹了窄帶半波壁雷達(dá)天線罩軸向變厚度設(shè)計(jì)、寬帶夾層結(jié)構(gòu)雷達(dá)天線罩雙向變厚度設(shè)計(jì)技術(shù)及應(yīng)用；重點(diǎn)論述了寬帶和隱身雷達(dá)天線罩設(shè)計(jì)的抓手——頻率選擇表面（FSS）、小型化單元頻率選擇表面（MEFSS）及電抗加載等罩壁結(jié)構(gòu)的構(gòu)建、設(shè)計(jì)與優(yōu)化方法，描述了帶有金屬含物罩壁結(jié)構(gòu)的基本機(jī)制、設(shè)計(jì)與仿真技術(shù)；還介紹了雙頻、超寬帶、梯度等功能結(jié)構(gòu)的電性能特性與設(shè)計(jì)分析方法；兼顧未來(lái)技術(shù)發(fā)展，對(duì)共形陣電磁智能蒙皮和超材料天線罩進(jìn)行了概念與要素論述以及設(shè)計(jì)與性能探討。
目錄
第1章導(dǎo)論 1.1雷達(dá)天線罩基本概念 1.1.1天線罩的功能與用途 1.1.2天線罩的分類 1.2天線罩發(fā)展歷程 1.2.1天線罩的歷史沿革 1.2.2天線罩技術(shù)發(fā)展歷程 1.3天線罩電性能要求與設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容 1.3.1天線罩電性能指標(biāo)定義及其影響因素 1.3.2天線罩電性能計(jì)算分析與設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容 第2章天線罩電性能仿真計(jì)算方法 2.1麥克斯韋方程組 2.2幾何光學(xué)法 2.2.1幾何光學(xué)法的基本理論 2.2.2射線跟蹤法計(jì)算分析天線罩電性能 2.2.3射線跟蹤法的局限性 2.3物理光學(xué)法 2.3.1平面波譜-表面積分法計(jì)算分析天線罩電性能 2.3.2口徑積分-表面積分法計(jì)算分析天線罩電性能 2.4矩量法 2.4.1矩量法基本原理 2.4.2積分方程 2.4.3積分方程的矩量法求解 2.4.4多層快速多極子技術(shù) 2.5有限元法 2.5.1有限元基本原理 2.5.2矢量有限元法 2.6時(shí)域有限差分法 2.6.1Yee格式時(shí)域有限差分方程 2.6.2邊界條件 2.6.3時(shí)域有限差分方程的迭代求解過(guò)程 2.6.4穩(wěn)定性條件與數(shù)值色散 第3章天線罩電性能設(shè)計(jì) 3.1概述 3.1.1天線帶罩后引入的問(wèn)題 3.1.2天線罩電性能基本要求 3.2介質(zhì)罩壁結(jié)構(gòu)的參數(shù)方程 3.2.1多層介質(zhì)平面結(jié)構(gòu)上電磁波的反射和透射 3.2.2天線罩壁結(jié)構(gòu)形式及其參數(shù)方程 3.3天線罩電性能的計(jì)算分析 3.3.1理論與基本公式 3.3.2罩尖部和楞邊處的分析建模 3.4天線罩電性能參數(shù)表征及計(jì)算 3.4.1天線近場(chǎng)穿過(guò)罩壁的傳輸 3.4.2遠(yuǎn)場(chǎng)方向圖的計(jì)算 3.4.3傳輸系數(shù) 3.4.4天線罩引入的天線方向圖畸變 3.4.5瞄準(zhǔn)誤差和瞄準(zhǔn)誤差變化率 3.5飛機(jī)天線罩幾何外形模型與交點(diǎn)的計(jì)算判定 3.5.1飛機(jī)天線罩的幾何外形模型 3.5.2天線罩外表面曲面方程的擬合 3.5.3天線罩內(nèi)表面方程的建立 3.5.4天線罩表面法線方向數(shù)的確定 3.5.5天線射線與罩表面交點(diǎn)的求解 3.5.6罩內(nèi)表面上的點(diǎn)是否處于天線前半空間的判別 3.5.7罩內(nèi)表面上的點(diǎn)位于明區(qū)或暗區(qū)的判定 3.6天線罩電性能設(shè)計(jì) 3.6.1電性能設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 3.6.2電性能設(shè)計(jì)的主要技術(shù)措施 3.6.3電性能優(yōu)化設(shè)計(jì) 第4章優(yōu)化設(shè)計(jì)基本理論與方法 4.1優(yōu)化設(shè)計(jì)的基本概念 4.1.1優(yōu)化設(shè)計(jì)的含義 4.1.2優(yōu)化技術(shù)的發(fā)展與作用 4.1.3優(yōu)化的基本方法和流程 4.1.4優(yōu)化設(shè)計(jì)問(wèn)題的要素 4.1.5最優(yōu)化問(wèn)題的數(shù)學(xué)模型 4.2數(shù)值迭代法 4.2.1一維探索（線性探索）方法 4.2.2多目標(biāo)最優(yōu)化方法 4.3遺傳算法 4.3.1概述 4.3.2遺傳算法研究進(jìn)展 4.3.3標(biāo)準(zhǔn)遺傳算法 4.3.4自適應(yīng)遺傳算法 4.4粒子群算法 4.4.1概述 4.4.2粒子群優(yōu)化算法研究進(jìn)展 4.4.3基本粒子群優(yōu)化算法 4.4.4標(biāo)準(zhǔn)粒子群優(yōu)化算法 4.4.5粒子群優(yōu)化算法參數(shù)分析 4.4.6改進(jìn)的PSO算法 4.5免疫克隆算法 4.5.1概述 4.5.2克隆選擇原理與應(yīng)用 4.5.3免疫克隆算法 4.6混合優(yōu)化算法 4.6.1混合優(yōu)化算法簡(jiǎn)介 4.6.2天線罩電性能遺傳/模擬退火混合算法 第5章窄帶雷達(dá)罩變厚度設(shè)計(jì) 5.1概述 5.2等厚度設(shè)計(jì)方法 5.3變厚度設(shè)計(jì)方法 5.3.1設(shè)計(jì)重點(diǎn)分析 5.3.2壁厚分布的初步設(shè)計(jì) 5.3.3壁厚分布優(yōu)化設(shè)計(jì) 5.4雷達(dá)罩電性能的仿真計(jì)算 5.5設(shè)計(jì)示例 5.5.1設(shè)計(jì)條件 5.5.2等厚度設(shè)計(jì)及其仿真結(jié)果 5.5.3變厚度設(shè)計(jì)及其仿真結(jié)果 5.5.4等厚度設(shè)計(jì)與變厚度設(shè)計(jì)的性能比較與分析 第6章寬帶雷達(dá)罩變厚度設(shè)計(jì) 6.1概述 6.2常規(guī)壁結(jié)構(gòu)的帶寬特性 6.2.1薄壁的帶寬特性 6.2.2A型夾層結(jié)構(gòu)的帶寬特性 6.2.3C型夾層結(jié)構(gòu)的帶寬特性 6.3夾層結(jié)構(gòu)的等厚度設(shè)計(jì)方法 6.4夾層結(jié)構(gòu)的變厚度設(shè)計(jì)方法 6.4.1綜合設(shè)計(jì)準(zhǔn)則的建立 6.4.2夾層結(jié)構(gòu)的雙向變厚度設(shè)計(jì)方法 6.5設(shè)計(jì)示例與性能比較 6.5.1入射角計(jì)算與基本參數(shù)設(shè)計(jì) 6.5.2C型夾層結(jié)構(gòu)雷達(dá)罩的等厚度設(shè)計(jì) 6.5.3C型夾層結(jié)構(gòu)雷達(dá)罩的軸向變厚度設(shè)計(jì) 6.5.4C型夾層結(jié)構(gòu)雷達(dá)罩的雙向變厚度設(shè)計(jì) 6.5.5不同厚度分布設(shè)計(jì)性能的比較與小結(jié) 第7章頻率選擇表面天線罩設(shè)計(jì) 7.1概述 7.1.1頻率選擇表面簡(jiǎn)介 7.1.2頻率選擇表面的濾波機(jī)理 7.1.3頻率選擇表面的分類及基本單元類型 7.1.4頻率選擇表面機(jī)載天線罩應(yīng)用 7.2頻率選擇表面設(shè)計(jì)分析方法 7.2.1近似分析方法 7.2.2全波分析法 7.2.3智能優(yōu)化算法 7.3單層FSS的設(shè)計(jì) 7.3.1等效電路模型的建立 7.3.2等效電路模型的參數(shù)分析 7.4多層FSS級(jí)聯(lián)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 7.5FSS的介質(zhì)加載設(shè)計(jì) 7.6寬帶FSS天線罩設(shè)計(jì) 7.6.1寬帶FSS設(shè)計(jì)要素 7.6.2大入射角范圍諧振頻率的穩(wěn)定性設(shè)計(jì) 7.6.3兩種極化條件下的寬帶及其穩(wěn)定性設(shè)計(jì) 7.6.4FSS結(jié)構(gòu)的柵瓣控制 7.6.5寬帶多層FSS結(jié)構(gòu)構(gòu)型設(shè)計(jì) 7.6.6寬帶FSS設(shè)計(jì)示例 7.7頻率選擇表面天線罩的RCS計(jì)算分析 7.7.1RCS基本概念 7.7.2FSS天線罩的隱身效能 7.7.3FSS天線罩的RCS仿真 第8章小型化單元頻率選擇表面天線罩設(shè)計(jì) 8.1小型化單元頻率選擇表面概述 8.2小型化單元頻率選擇表面的濾波機(jī)理 8.3小型化單元頻率選擇表面的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)方式 8.3.1彎折型MEFSS單元設(shè)計(jì) 8.3.2集總元件加載型MEFSS單元設(shè)計(jì) 8.3.3內(nèi)稟電容電感型MEFSS單元設(shè)計(jì) 8.4小型化單元頻率選擇表面的優(yōu)化設(shè)計(jì) 8.5小型化單元頻率選擇表面天線罩設(shè)計(jì)示例 8.6本章小結(jié) 第9章電抗加載天線罩設(shè)計(jì) 9.1概述 9.2電抗加載結(jié)構(gòu)的電性能分析 9.2.1二維有限元法分析 9.2.2傳輸矩陣法分析 9.3電抗加載結(jié)構(gòu)的遺傳算法（GA）優(yōu)化 9.3.1電抗加載結(jié)構(gòu)天線罩等效平板GA優(yōu)化算法基本組成 9.3.2電抗加載實(shí)心半波壁的GA優(yōu)化 9.3.3電抗加載A型夾層結(jié)構(gòu)的GA優(yōu)化 9.3.4電抗加載C型夾層結(jié)構(gòu)的GA優(yōu)化 9.3.5設(shè)計(jì)優(yōu)化結(jié)果中金屬絲直徑大小的影響 9.4設(shè)計(jì)仿真示例 9.4.1示例天線罩概況 9.4.2電抗加載壁結(jié)構(gòu)構(gòu)型 9.4.3罩體材料及其介電性能 9.4.4設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 9.4.5等效平板設(shè)計(jì)與性能計(jì)算 9.4.6天線罩仿真與測(cè)試性能 第10章雙頻段天線罩設(shè)計(jì) 10.1概述 10.2無(wú)截止頻段的雙頻天線罩設(shè)計(jì) 10.2.1雙通帶的分立設(shè)計(jì) 10.2.2雙通帶的寬帶覆蓋設(shè)計(jì) 10.3有截止頻段的雙頻天線罩設(shè)計(jì) 10.3.1雙頻點(diǎn)諧振的設(shè)計(jì)方法 10.3.2雙寬頻FSS的設(shè)計(jì)方法 10.3.3說(shuō)明與小結(jié) 第11章超寬帶電子戰(zhàn)天線罩設(shè)計(jì) 11.1概述 11.2超寬帶天線罩常規(guī)介質(zhì)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 11.2.1超寬帶天線罩電性能設(shè)計(jì)的基本方法 11.2.2典型壁結(jié)構(gòu)的超寬帶設(shè)計(jì)與電性能分析 11.3超寬帶天線罩功能梯度結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 11.3.1功能梯度結(jié)構(gòu)的基本構(gòu)型 11.3.2功能梯度結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 11.4設(shè)計(jì)仿真示例 11.4.1示例天線罩概況 11.4.2等效平板設(shè)計(jì) 11.4.3天線罩電性能仿真 第12章共形陣電磁智能蒙皮設(shè)計(jì)探討 12.1概述 12.1.1智能蒙皮的概念及內(nèi)涵 12.1.2電磁智能蒙皮的發(fā)展概況 12.1.3電磁智能蒙皮的主要研究方向 12.2電磁智能蒙皮共形天線 12.2.1戰(zhàn)機(jī)智能蒙皮中的共形天線系統(tǒng) 12.2.2電磁智能蒙皮關(guān)鍵技術(shù) 12.3機(jī)載共形天線罩設(shè)計(jì)的基本要素 12.3.1共形天線罩對(duì)輻射特性的影響 12.3.2共形天線罩設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 12.4基于有源FSS的共形天線/天線罩可重構(gòu)設(shè)計(jì) 12.4.1通帶可調(diào)有源FSS 12.4.2吸波結(jié)構(gòu)的有源FSS設(shè)計(jì) 12.4.3基于有源FSS的可重構(gòu)天線/天線罩系統(tǒng) 12.4.4雙極化兼容設(shè)計(jì) 第13章超材料天線罩設(shè)計(jì)探討 13.1超材料簡(jiǎn)介 13.1.1超材料的基本概念 13.1.2超材料的起源與發(fā)展簡(jiǎn)況 13.1.3影響超材料電磁特性的基本要素 13.1.4超材料研究和在天線罩方面的設(shè)計(jì)應(yīng)用方向 13.2超材料電磁參數(shù)反演 13.2.1反演問(wèn)題 13.2.2電磁參數(shù)反演算法 13.2.3反演相位模糊性問(wèn)題的處理 13.2.4反演厚度諧振問(wèn)題的處理 13.2.5超材料電磁參數(shù)測(cè)量方法 13.3基于典型雙負(fù)雙正組合的罩壁結(jié)構(gòu)性能分析 13.3.1基本分析 13.3.2雙正雙負(fù)材料及其組合結(jié)構(gòu)的傳輸特性與機(jī)理分析 13.3.3結(jié)論 13.4基于等效介質(zhì)理論的超材料頻率選擇天線罩設(shè)計(jì) 13.4.1超材料與頻率選擇表面的區(qū)別 13.4.2超材料頻率選擇性能設(shè)計(jì)原理 13.5超材料及其天線罩設(shè)計(jì)優(yōu)化方法 13.5.1HFSS-Matlab-Api腳本介紹 13.5.2基于遺傳算法與HFSS的超材料天線罩優(yōu)化
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