Sub-THz波束成形

高速飞行器天线罩的工作环境通常非常恶劣，包括高温、高压、高速气流等。因此，在设计时需要明确环境参数，以便选择合适的材料和结构。目录 高速飞行器天线罩的设计需求 高温环境下天线罩的设计方法 参考文献RadomeAs shown below👇高速飞行器天线罩的设计需求高速飞行器在飞行过程中会面临极端的环境条件，如高温、高压、高速气流、沙尘、雨雪等。天线罩作为天线系统的外部保护层，能够有效地防止这些环境因素对天线系统的直接侵蚀和破坏，从而确保天线系统的正常工作。 天线罩的设计对于天线的电磁性能具有重要影响。合理的天线罩设计可以减小天线罩对天线辐射波的吸收、反射和散射，从而降低传输损耗，提高天线增益，优化天线的辐射方向图。这对于高速飞行器来说至关重要，因为天线的性能直接影响到飞行器与地面或其他飞行器之间的通信质量。高速飞行器的天线罩需要满足空气动力学的要求，以减小飞行时的阻力，提高飞行效率。流线型的天线罩设计可以减小湍流和涡流，降低飞行器的能耗。同时，天线罩还需要能够承受高速飞行时的气动负荷，确保其在飞行过程中的稳定性和安全性。 高温环境下天线罩的设计方法高温条件会导致热效应，从而可能导致电磁功能的显著下降。环境高温对天线罩的影响有两种，1、如下图所示，高温可能会改变材料的电性能，包括相对介电常数和损耗切线，从而导致折射角的变化。 2、高温会导致雷达罩结构的临界变形，从而影响电磁波的相位。环境温度和高温下的透射系数（TC）曲线。 传统的设计方法是通过调整天线罩的厚度轮廓来实现最佳的电磁性能，包括等厚度天线组、可变厚度天线组、非均匀天线罩。可以看出，传统的半波长设计方法试图在单一温度条件下，即环境温度或高温条件下，达到最佳的传输性能。通过将厚度设置为da或dh，雷达罩可以在单一温度条件下轻松获得最佳的传输性能。虽然这些雷达罩的设计在环境温度下表现出令人满意的性能，但在高温条件下，仍旧表现出电磁（EM）性能的显著恶化。到目前为止，有两种常用的解决方案来部分解决热波传输的问题。1、开发在高温情况下具有稳定的相对介电常数的材料。 然而，这些材料在高温下的力学性能是次优的，在超过3000 K的温度下，相对介电常数和损耗切线显著上升。2、通过性能补偿提高天线天线系统在高温情况下的电磁有效性。该方法虽然非常有效，但它也相当复杂和滞后，需要对实时补偿算法进行深入的研究。参考文献 [1] L. Yang, Y. Li, Q. Chen, D. Zhang, Q. Fei, and J. Liu, “Electromagnetic Design Method of Radomes under High Temperature Environment,” IEEE Transactions on Antennas and Propagation, pp. 1–1, 2025, doi: 10.1109/TAP.2025.3528646.来源：微波工程仿真