CN106887693A - 谐振频率连续可调的有源频率选择表面天线罩及隐身方法 - Google Patents

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Abstract

公开了谐振频率连续可调的有源频率选择表面天线罩及隐身方法。其中，谐振频率连续可调的有源频率选择表面天线罩，包括：有源频率选择表面层、外层蒙皮层和内层蒙皮层；其中，外层蒙皮层铺设在有源频率选择表面层的外侧面上；内层蒙皮层铺设在有源频率选择表面层的内侧面上；有源频率选择表面层包括：频率选择表面和变容管；频率选择表面上具有环形挖缝，以将频率选择表面分为内外两个独立部分；变容管设置在所述频率选择表面上，变形管的两端分别与频率选择表面的两个独立部分连接。本发明能够在很宽的频带内连续可调，大大降低目标被发现的概率，可靠性高、适用性好，有很好的推广和适用价值，具有良好的军事效益和经济效益。

Description

谐振频率连续可调的有源频率选择表面天线罩及隐身方法
技术领域
本发明涉及隐身技术领域，特别涉及谐振频率连续可调的有源频率选择表面天线罩及隐身方法。
背景技术
以下对本发明的相关技术背景进行说明，但这些说明并不一定构成本发明的现有技术。
天线是大多数飞行器鼻锥方向上的一种很重要的散射源，通常工作在很窄的频率范围，但在相当宽的频带内产生强反射，所以通过在其上涂敷吸波材料来降低它的RCS(radar cross section，雷达散射截面)。FSS(frequency selective surface，频率选择表面)是一种二维周期阵列，且具有电磁滤波功能。利用FSS天线罩的带外截止特性，实现天线罩带外的全反射，从而屏蔽了罩内雷达天线的强反射；结合天线罩的低散射外形可以实现不错的隐身效果。在通带内，FSS天线罩透波特性良好，在保证天线正常工作的同时，天线罩也无法屏蔽罩内天线的强散射，从而导致飞行器RCS偏大。如果天线通带过大，则天线在整个通带内将面临非常严重的威胁。
因此，必须开展新型天线罩研究，用于解决天线通带内RCS减缩难题。
发明内容
本发明的目的在于提出谐振频率连续可调的有源频率选择表面天线罩及隐身方法，能够在很宽的频带内连续可调，有效解决天线罩通带内隐身难题。
本发明谐振频率连续可调的有源频率选择表面天线罩，包括：有源频率选择表面层、外层蒙皮层和内层蒙皮层；其中，
外层蒙皮层铺设在所述有源频率选择表面层的外侧面上；
内层蒙皮层铺设在所述有源频率选择表面层的内侧面上；
所述有源频率选择表面层包括：频率选择表面和变容管；所述频率选择表面上具有环形挖缝，以将所述频率选择表面分为内外两个独立部分；所述变容管设置在所述频率选择表面上，所述变形管的两端分别与所述频率选择表面的两个独立部分连接。
优选地，所述挖缝为方环缝隙。
优选地，所述有源频率选择表面天线罩包括四个变容管，分别设置在所述方环缝隙的四个侧边上。
优选地，所述外层蒙皮层和内层蒙皮层粘结在所述有源频率选择表面上。
优选地，所述变压管焊接在所述频率选择表面上。
本发明还提供了采用上述有源频率选择表面天线罩的隐身方法，包括：
根据天线探测需求确定威胁频率；
确定与所述威胁频率对应的威胁电压；其中，所述威胁电压是指当有源频率选择表面天线罩的通带频率等于所述威胁频率时，施加在变容管上的电压的大小；
调整施加在所述变压器管上的电压，使其不等于所述威胁电压。
本发明能够通过调整施加在变压管上的电压值改变有源频率选择表面的谐振频率，以适用探测需求；有源频率选择表面的瞬时带宽较窄，因此能够大大降低目标被发现的概率。本发明的有源频率选择表面天线罩及隐身方法可靠性高、适用性好，有很好的推广和适用价值，具有良好的军事效益和经济效益。
附图说明
通过以下参照附图而提供的具体实施方式部分，本发明的特征和优点将变得更加容易理解，在附图中：
图1是示出本发明谐振频率连续可调的有源频率选择表面天线罩的结构示意图；
图2是示出本发明有源频率选择表面的结构示意图；
图3是根据本发明优选实施例中有源频率选择表面天线罩的透波率曲线示意图。
具体实施方式
下面参照附图对本发明的示例性实施方式进行详细描述。对示例性实施方式的描述仅仅是出于示范目的，而绝不是对本发明及其应用或用法的限制。
参见图1，本发明谐振频率连续可调的有源频率选择表面天线罩，其包括：有源频率选择表面层2、外层蒙皮层3和内层蒙皮层1；其中，
外层蒙皮层3铺设在有源频率选择表面层2的外侧面上；
内层蒙皮层1铺设在有源频率选择表面层2的内侧面上；
有源频率选择表面2层包括：频率选择表面4和变容管5；参见图2，频率选择表面4上具有环形挖缝6，以将频率选择表面4分为内外两个独立部分41和42；变容管5设置在频率选择表面4上，变形管5的两端分别与频率选择表面4的两个独立部分41和42连接。
天线工作时，根据工作频率需要对变容管加载不同电压。在通带内，天线产生的电磁波首先入射到内层蒙皮层1，依次穿过有源频率选择表面层2、外层蒙皮层3，透波性能良好。在通带外，威胁电磁波照射到外层蒙皮层3上直接反射。通过对变容管5加载不同电压值可以调控有源频率选择表面天线罩的通带频率，选择性地避开威胁频率。图3示出了本发明优选实施例中有源频率选择表面天线罩的透波率曲线图。本发明中，在天线罩通带内，有源频率选择表面天线罩表现为透波效果；在天线罩通带外，有源频率选择表面天线罩相当于金属导体，表现为反射效果，依靠有源频率选择表面天线罩这种性能实现低RCS外形隐身。
在图2示出的优选实施例中，挖缝6为方环缝隙。本领域技术人员也可以根据实际需要选择其他形式的挖缝，例如采用Y型缝隙、十字形缝隙等，挖缝的形式不影响本发明技术方案的实施，因此本发明对此不作具体限定。
变容管的数量可以是一个、两个或者更多个，在图2示出的优选实施例中，有源频率选择表面天线罩包括四个变容管5，分别设置在方环缝隙的四个侧边上。
外层蒙皮层和内层蒙皮层分别设置在有源频率选择表面层2的外侧和内层，只要蒙皮层能够铺设在有源频率选择表面层2即可，例如粘结在有源频率选择表面上，或者通过其他连接件固定在有源频率选择表面层2上。
变压管5设置在频率选择表面4上，通过改变变压管5的电压值能够改变频率选择表面4的谐振频率。本领域技术人员可以将变压管5焊接在频率选择表面4上，也可以通过其他方式将其固定在频率选择表面4上，只要不影响实现通过改变变压管5的电压值改变频率选择表面4的谐振频率即可。
本发明还提供了采用上述的有源频率选择表面天线罩在通带内进行隐身的方法，包括：
根据天线探测需求确定威胁频率；
确定与威胁频率对应的威胁电压；其中，威胁电压是指当有源频率选择表面天线罩的通带频率等于威胁频率时，施加在变容管上的电压的大小；
调整施加在变压器管上的电压，使其不等于所述威胁电压。
天线正常工作时，有源频率选择表面可根据实际需要通过改变加载电压大小实时调节有源频率选择表面天线罩的通带频率，以适应天线探测需求。飞行器隐身突防时，可根据侦测到的威胁频率，调节有源频率选择表面天线罩的通带频率以避开威胁频率，并结合雷达罩的低RCS外形进行隐身。
有源频率选择表面的瞬时带宽较窄，其谐振频率可以在宽频带内连续可调。应用此技术，可以将通带带宽为B的天线罩分解为N个通带带宽为B/N的调谐状态(不同调谐状态通过加载不同电压实现)。如果普通雷达罩在通带内被发现的概率为P，那么容易得出频率可调有源频率选择表面天线罩被发现的概率为P/N，大大降低了目标被发现的概率。本发明专利具有可靠、适用的特点，有很好的推广和适用价值，广泛的推广应用后会产生良好的军事效益和经济效益。
虽然参照示例性实施方式对本发明进行了描述，但是应当理解，本发明并不局限于文中详细描述和示出的具体实施方式，在不偏离权利要求书所限定的范围的情况下，本领域技术人员可以对所述示例性实施方式做出各种改变。

Claims (6)

1.一种谐振频率连续可调的有源频率选择表面天线罩，其特征在于包括：有源频率选择表面层、外层蒙皮层和内层蒙皮层；其中，
外层蒙皮层铺设在所述有源频率选择表面层的外侧面上；
内层蒙皮层铺设在所述有源频率选择表面层的内侧面上；
所述有源频率选择表面层包括：频率选择表面和变容管；所述频率选择表面上具有环形挖缝，以将所述频率选择表面分为内外两个独立部分；所述变容管设置在所述频率选择表面上，所述变形管的两端分别与所述频率选择表面的两个独立部分连接。
2.如权利要求1所述的有源频率选择表面天线罩，其特征在于，所述挖缝为方环缝隙。
3.如权利要求2所述的有源频率选择表面天线罩，其特征在于，所述有源频率选择表面天线罩包括四个变容管，分别设置在所述方环缝隙的四个侧边上。
4.如权利要求1所述的有源频率选择表面天线罩，其特征在于，所述外层蒙皮层和内层蒙皮层粘结在所述有源频率选择表面上。
5.如权利要求1所述的有源频率选择表面天线罩，其特征在于，所述变压管焊接在所述频率选择表面上。
6.采用权利要求1-5任一所述的有源频率选择表面天线罩的隐身方法，其特征在于包括：
根据天线探测需求确定威胁频率；
确定与所述威胁频率对应的威胁电压；其中，所述威胁电压是指当有源频率选择表面天线罩的通带频率等于所述威胁频率时，施加在变容管上的电压的大小；
调整施加在所述变压器管上的电压，使其不等于所述威胁电压。
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