首页/文章/ 详情

战斗机隐身技术--低雷达散射截面 (RCS)

12小时前浏览0



2024年12月26日,社交媒体上流传的照片和视频显示,中国当天成功试飞了一款“令人震惊”的高性能有人驾驶第六代隐形战斗机,并由歼-20战斗机伴飞。报道称,这次出现的新型战机采用无尾翼设计,主要是为显著降低飞机在不同波段和各角度的雷达信号。那么战斗机隐身技术需要关注哪些方面呢?

目录



   
  • 战斗机隐身与RCS    
  • 雷达横截面    
  • 参考文献    

RCS

As shown below👇

战斗机隐身与RCS

现有的J-20、F-22等五代机多半是针对特定波段的雷达隐身——一般都是针对X波段的全向隐身与部分角度S波段隐身。

而面对雷达技术的日新月异,乃至红外、光学等探测手段的异军突起,六代机可能要做到大部分方向X与S波段隐身,以及部分方向对L波段甚至更高的UHF等波段隐身,还要兼顾更好的红外隐身。

 

雷达是一种电子设备,它通过撞击和反射电磁能来识别物体的存在。通常,反向散射称为与入射光线相反方向的反射。目标的大小可以用一个术语“雷达散射截面”来表示,它是目标的反向散射密度和截获功率密度的比率。

要测量 RCS,需要知道 RCS 值对机载、海上、陆地车辆构成威胁的原因,即,RCS 的两个最重要的参数,雷达收发器的频率和纵横角。

低雷达散射截面 (RCS) 和智能控制的低RCS的“隐形”飞机是未来的主要研究方向。据传,6代机可能采用了“智能皮肤”技术,能通过调整表面纹理来对抗不同类型的雷达波,甚至规避热成像探测。



雷达横截面

雷达散射截面的测量在隐身目标的研究中非常重要。各向同性散射是研究物理散射强度的主要概念。

基于信号的传输和接收来分类的,有三种基本的雷达技术——单站、双站和多站。在双稳雷达中,发射机和接收机以一定角度分开,称为双稳角。通常用于确定几何形状下的后向散射信号。

对于3D对象,RCS方程可以定义为:

 

RCS主要依赖于以下参数:

1)目标结构;

2)频率;

3)场极化和接收天线;

4)入射角。

已有许多方法可用于高频RCS仿真分析,如物理光学(PO)和几何光学(GO)方法。这里介绍利用Stratton-Chu方法研究频率和纵横角的函数。PO方法主要用于Stratton-Chu方程。远场方程如下

 

其中k和r分别是入射方向和观测方向的单位向量,k0是微源波阻抗,Js(r′)是电流矢量,Ms(r′)是表面S上的磁电流矢量。所考虑的后向散射电场表示为,

 
 



参考文献



   

[1] R. Ashraf, S. T. Tabassum, and M. Hossam-E-Haider, “Analytical Study of Bi-Static Radar Cross Section with a Comparison at S Band and X Band of F-117 Nighthawk Stealth Aircraft,” in 2018 4th International Conference on Electrical Engineering and Information & Communication Technology (iCEEiCT), Sep. 2018, pp. 406–410. doi: 10.1109/CEEICT.2018.8628055.

R. Ashraf, S. T. Tabassum, R. Tahmid and M. Hossam-E-Haider, "Study and Analysis of Bi-Static Radar Cross Section of a Stealth Aircraft," 2018 3rd International Conference for Convergence in Technology (I2CT), Pune, India, 2018, pp. 1-5, doi: 10.1109/I2CT.2018.8529563.


来源:微波工程仿真
隐身光学电子CONVERGEUM电场Electric控制
著作权归作者所有,欢迎分享,未经许可,不得转载
首次发布时间:2025-07-12
最近编辑:12小时前
周末--电磁仿真
博士 微波电磁波
获赞 26粉丝 53文章 380课程 0
点赞
收藏
作者推荐

MIMO阵列去耦合时保持辐射方向图的一致性研究

极化分集被用于缓解MIMO天线的耦合问题,但随着通信技术的进步,同极化MIMO天线正逐渐受到关注。常用的去耦技术专注于提高去耦性能,而这些技术引起的辐射方向图失真则成为新的问题。对于大规模 MIMO 系统,天线的一致辐射方向图对于确保波束成形预编码的准确性、增强波束成形鲁棒性以及创建零点以抑制干扰是必要的。目录 MIMO阵列辐射方向图的一致性去耦合方法 MIMO解耦合方法 参考文献 MIMOAs shown below👇MIMO阵列辐射方向图的一致性去耦合方法自耦的概念最初是针对天线之间的去耦提出的,它使用天线的固有特性而不是额外的去耦结构。常用的方法有:1、通过弱场区的方法解耦合常用的方法有,a、使用特殊馈电技术,特定馈电结构的额外耦合路径来抵消来自辐射贴片的耦合,从而产生弱场区域,通过在弱场区域放置另一根天线达到多天线的高隔离。b、使用特征模理论,对接地层进行特征模式分析(CMA),激活具有两个平行弱场区域的特定模式。当天线馈电点位于平行弱场区域时,可以实现端口的自然隔离。c、使用短路加载技术,可以参考我们之前的文章,MIMO阵列解耦合--短路加载技术(shorting-pin technique)这些自去耦天线在去耦期间可以自然地保持其辐射方向图,但它们通常具有非常低的去耦带宽,因为可能在小频段产生弱场区域。 2、模式解耦方法 a、加载介质,如辐射方向图去耦介质谐振器天线(DRA),在耦合的 DRA 中,使DRA 激发的磁场和寄生结构相互对立。 b、同时激励 TM01和 TM11模式,通过加载插槽和金属过孔,使这两种模式的电场在辐射贴片内结合,同时在耦合贴片内相互抵消。 但上述两种辐射模式的耦合电流理论上不足以完美抵消彼此,因此去耦性能是有限的。 3、差分馈电方式 如下图所示1x4贴片阵列,四种特征模式可以根据它们的模态电流分为两组:两个天线以差分方式激励。两个天线是差分的,并在特征模式 1 和 2 下工作,允许宽侧辐射和自解耦。特征模式 1 和 2 的模态电流在左侧的两个色块上叠加,在右侧两个色块上相互抵消,这意味着,当 Ant. 1 受到差分激励时,Ant. 2 上的耦合电流主要被抵消。 该方法实现的两个自解耦天线的辐射方向图与独立的自解耦天线的辐射方向图几乎相同,HPBW 的变化小于 4°,最大辐射方向都在宽边,表现出优异的辐射方向图均匀性。 MIMO解耦合方法类型MIMO 天线阵列场景的解耦技术可以分为三种类型第一种方法是使用谐振结构直接阻挡天线元件之间的耦合电流或波第二种方法是引入额外的耦合路径来抵消原始耦合 第三种方法寻求同时实现低互耦合和不失真的辐射方向图的新方法。更多的关于解耦合的内容可以浏览下面的文章,MIMO阵列解耦合--短路加载技术(shorting-pin technique)CST仿真EBG对MIMO天线耦合的抑制MIMO天线为什么需要使用同一个接地多天线解耦合--二元阵本征模去耦匹配网络天线设计中的解耦合技术参考文献 [1] J. Xu, X. He, and T. Deng, “A Self-Decoupled MIMO Patch Array With Consistent Radiation Patterns,” IEEE Transactions on Antennas and Propagation, vol. 72, no. 12, pp. 8971–8979, Dec. 2024, doi: 10.1109/TAP.2024.3410535.来源:微波工程仿真

未登录
还没有评论
课程
培训
服务
行家
VIP会员 学习计划 福利任务
下载APP
联系我们
帮助与反馈