基于FSS技术的天线罩电性能设计影响因素研究
杨帆
张明秀蔡汝峰
张春波
（航天特种材料及工艺技术研究所，北京100074）
张天翔
文摘对FSS天线率电性能所涉及的透波、隐身技术指标的基本问题进行了研究分析，提出了FSS天线率对单元结构、介质加载、谐振频率、带宽、栅辨等影响因素的设计方法，得出了FSS天线率电性能设计应选择合理的单元结构、减小单元尺寸并紧读周期排列以及选择合理的天线结构。
关键词频率选择表面，天线，电性能
中图分类号：TN957
D0I;10.3969/j. issn. 10072330.2015.04.016
ElectricalPerformanceDesign ofRadomeBaesd on FSSTechnical
YANGFan
ZHANG Chunbo
ZHANG Mingxiu
CAIRufeng
ZHANGTianxiang
( Research Institute of Aerospace Special Materials and Processing Technology , Beijing 100074)
AbstractFSS is a crucial approach to realize the wavetransparent and stealth performance of randome. Based on the research and practice results of the electric performance of domestic and foreign FSS randome, reseach and an-alyze of the electric performance problems involved in the wave-transparent and stealth technical indicators of the FSS randome, some ways are put forwarded to deal with the design of the wave-transparent and stealth performance. It points out that the choice of small unit,close cycle and the choice of reasonable randome structure is the key to obtain excellent electrical performance in the design of the electric performance of FSS randome
Key wordsFrequency selection surface(FSS),Randome,Electric performance
0引言
天线罩不仅承载空气动力、结构强度、耐环境、结构质量等要求，还要满足天线系统对其电性能的需求。天线罩电性能的需求不仅包含透波性能，还应具有隐身特性、陡截止特性等。频率选择表面（FSS）是一种对于场的空间滤波器，可实现在工作频段内电磁波的低损耗传输，在工作频段外可以有效缩减RCS 值，抑制电磁波传输，实现隐身。将FSS技术与关线罩技术有效结合，可构成基于FSS技术的透波/隐身天线罩，提高飞行器电性能(1-2)。
传统介质天线罩的透波、隐身两个技术指标相互矛盾，而FSS技术可实现透波、隐身多功能一体化。本文以FSS技术为基础，对FSS天线罩电性能设计要素、谐振频率、带宽、隐身特性进行了研究，指出了 FSS天线罩电性能设计关键。
1FSS天线罩电性能设计影响因素 1.1FSS的基本原理
收稿日期：2015-04-02
FSS是一种周期性排列的具有带通或带阻特性的金属表面结构，可实现对电磁波的频率选择。FSS 的电磁特性主要取决于FSS单元结构、周期性分布、载体介质特性、介质加载方式、电磁波人射角度及极化方式等。利用FSS技术设计、制作的天线罩，既可以在天线工作频段内实现电磁波的低损耗传输，又可在工作频段外的特定频段实现RCS的缩减，达到飞行器隐身特性。
FSS可分两类基本形式：贴片阵列形式与缝隙阵列形式，如图1所示。
图1(a)所示的谐振电偶极子阵列即为贴片阵列形式。假设电磁波从左向右人射，电场对电子产生作用力使其振荡，在某一频率下，所有的入射电磁波能量都被转移到电子的振荡上，使得透射系数为零。该频率点即谐振点，FSS呈反射特性，其他非谐振频率电磁波仍可以通过。
作者简介：杨帆，1986年出生，颈士研究生，主要研究方向为隐身天线罩设计、频率选择表面技术研究。E-mail:yf05831@126.eom
89 万方数据
宇航材料工艺
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2015年第4期