论文摘要
频率选择表面天线罩（简称FSS天线罩）是将频率选择表面的选择透过性与传统介质天线罩相结合而形成的一种新型隐身天线罩,该天线罩可极大程度地降低目标雷达散射截面,现已被广泛地应用于隐身技术领域。实际工程应用中的天线罩往往都具有较为复杂的曲面外形,这就大大增加了曲面FSS天线罩的理论设计与加工制作难度。基于此,本文从曲面FSS天线罩的理论设计入手,探索了使用二次固化成型方法来制备曲面FSS天线罩的工艺方案,并针对成型过程中出现的各种工艺误差进行了电磁仿真分析,最后创新性地提出了一种可设计性较强的折叠型FSS天线罩。首先,对曲面FSS天线罩进行了理论设计,具体包括罩壁结构的设计和频率选择表面的设计两大部分。基于常规A夹层罩壁结构,设计出了一种频率选择表面A夹层罩壁结构,基于传统环形FSS单元结构,设计出了一种呈矩形排布的方环形FSS单元周期阵列的频率选择表面。同时,通过电磁仿真软件HFSS对双层方环形FSS单元进行了电磁仿真分析,结果表明,该双层方环形FSS单元结构的电磁传输特性在220GHz频段内呈现出良好的双带特性。其次,采用模压成型和真空袋-热压罐成型两种成型工艺结合的成型方法来制备曲面FSS天线罩,即二次固化成型方法。以玻璃纤维/环氧树脂复合材料预浸料为原材料,采用模压成型工艺制备出了中间玻璃钢介质层,之后采用真空袋-热压罐成型工艺将上、下两层频率选择表面柔性屏和已模压成型好的中间玻璃钢介质层精密复合到一起,制备出了曲面FSS天线罩最终制件。同时,针对曲面FSS天线罩制备过程中出现的质量问题,提出了相应的工艺过程质量控制措施,并对其工艺过程进行了优化与改进。然后,针对制备出的曲面FSS天线罩制件中存在的各种工艺误差,如中间介质层电磁参数误差、中间介质层厚度误差、双屏错位位移误差、频率选择表面拉伸与褶皱误差以及空气隙误差等,基于电磁仿真分析的方法,详细研究了不同的工艺误差对曲面FSS天线罩电磁传输特性的影响规律,并给出了实际制备过程中必要的工艺容差裕度。最后,基于上述对曲面FSS天线罩的探索性研究,创新性地提出了一种可设计性较强的折叠型FSS天线罩,并针对折叠型FSS天线罩的理论设计、成型工艺方案以及雷达散射性能等方面进行了深入的研究。结果表明,折叠型FSS天线罩可以极大程度地缩减目标雷达散射截面,具有较好的雷达散射性能。
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文章来源
类型: 硕士论文
作者: 高文德
导师: 姜开宇
关键词: 曲面天线罩,成型工艺,工艺误差,电磁仿真,折叠型天线罩
来源: 大连理工大学
年度: 2019
分类: 基础科学,信息科技
专业: 物理学,电信技术
单位: 大连理工大学
分类号: TN820.81;O441
DOI: 10.26991/d.cnki.gdllu.2019.002250
总页数: 89
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