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地面雷达天线罩接缝性能研究

杨鲜锋  
【摘要】:地面雷达天线罩在地面雷达天线系统中占有重要的地位,地面雷达天线系统一般都处于环境比较恶劣的地域,如高山、沙漠、沿海等,长期受到雨、雪、冰雹、沙尘、盐雾等的侵害,极大地降低了天线的使用寿命及使用效果,特别是对于精密跟踪雷达系统。地面雷达天线罩的主要作用在于保护罩内的雷达天线不受外界环境的影响,保证雷达系统正常有效地工作。 雷达罩的加入将会引起天线性能的下降,对于地面雷达天线罩来说,由于尺寸较大,一般都采用分块的方法进行制作,分块导致在天线罩的球面上形成一系列接缝,接缝由于需要承担结构力学特性,其材料不同于其他均匀部分,这样在接缝位置将形成不同的介质界面,引起天线性能下降。为了减小天线罩对天线系统的影响,需要根据电磁理论对天线罩进行电性设计。天线罩电性设计一般包括均匀平板设计、接缝设计和整罩性能评估。其中,均匀平板设计具有比较成熟的理论及实际应用效果,接缝及整罩设计在理论及实际中尚不成熟。随着雷达天线系统的不断发展,对天线罩的要求不断增加,接缝对天线性能的影响作用变得不可忽略,接缝技术也成为地面雷达天线罩的关键技术。 地面雷达天线罩的发展过程伴随着接缝的发展,从软质天线罩到刚性天线罩,从金属桁架天线罩到介质桁架天线罩,天线罩的接缝在形式及规格上都发生着变化。接缝的性能研究主要有两方面,一是天线罩球面划分形式对性能的影响;二是接缝形式及规格对性能的影响。这两方面在天线罩的设计过程中均需要考虑。 本文通过仿真的方法,对地面雷达天线罩的接缝性能进行研究,通过建立仿真模型,对实际天线罩接缝进行一定的简化处理,使用HFSS软件对不同形式及规格的接缝性能进行计算,得到影响接缝性能的参数,达到优化设计的目的。


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