【摘 要】
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现代舰船的雷达隐身需求催生了隐身桅杆设计等研究焦点。针对桅杆天线雷达频段的波谱通带、及多角度雷达波隐身需求,开展了天线罩带通、带阻设计,桅杆多阵面的雷达吸波材料应用,及桅杆模型的雷达波散射特性调控与RCS缩减研究。通过仿真设计与桅杆模型的试验测试,取得了如下主要结论。针对桅杆天线口面雷达波强散射源,设计加载三层式FSS的天线罩,实现了桅杆天线工作频带的通带和非工作频带的阻带功能,降低了桅杆非工作频
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现代舰船的雷达隐身需求催生了隐身桅杆设计等研究焦点。针对桅杆天线雷达频段的波谱通带、及多角度雷达波隐身需求,开展了天线罩带通、带阻设计,桅杆多阵面的雷达吸波材料应用,及桅杆模型的雷达波散射特性调控与RCS缩减研究。通过仿真设计与桅杆模型的试验测试,取得了如下主要结论。针对桅杆天线口面雷达波强散射源,设计加载三层式FSS的天线罩,实现了桅杆天线工作频带的通带和非工作频带的阻带功能,降低了桅杆非工作频段的RCS。采用图案设计、级联两个不同谐振频点,拓宽了该FSS的透波频带;通过设计,在L频带中形成天线工作100MHz的通带（实现透射系数接近1）,在非通带的S、C、X、Ku等频带实现阻带,桅杆模型RCS的仿真结果与测试数据基本一致:在S、C、X、Ku等频带、0°方位实现了8～21d B的RCS缩减,天线口面第二个散射峰能实现12～22d B的RCS缩减,有效降低了桅杆天线口面腔体雷达波强散射特性。加载天线罩后的桅杆阵面贴敷雷达吸波材料,降低了口面对相邻阵面的雷达波耦合、散射特性,实现了桅杆多角度RCS的进一步缩减。在TE波和TM波的斜入射条件下,分别对其电磁波特征进行研究,金属短线引入和梯度化设计等方式,实现了吸波材料的阻抗各向异性,打破了传统材料输入阻抗对斜入射性能优化的限制;基于各向异性材料设计、实现了雷达波吸收极化不敏感性;采用优化的多层结构材料贴敷到桅杆阵面,阻抗分析结果表明:该材料有效提升了斜入射下的匹配性能。贴敷吸波材料的桅杆模型RCS测试结果表明:在S、C、X、Ku频带,天线口面-67.5°～67.5°范围内实现4.8d B～24d B的RCS缩减。未来可设计开关型天线罩和等离子体进一步拓宽桅杆的雷达波隐身频带。
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