一种辐射散射一体化低RCS天线罩及其设计方法技术

本发明专利技术涉及天线罩技术领域，公开了一种辐射散射一体化低RCS天线罩及其设计方法，包括以下步骤：通过随机梯度下降法对天线罩透射型超表面上的多个相位单元的排布进行优化；使用随机梯度下降法对相位单元排布的目标函数进行优化，得到最优相位排布；根据优化后的目标函数获得最优相位排布，使用人工神经网络进行相位单元的尺寸与相位单元的相位关系之间的拟合，找到满足多个相位单元对应的贴片尺寸；根据多个相位单元对应的贴片尺寸和最优排布，对天线罩透射型超表面进行设计，获得辐射散射一体化低RCS天线罩，这种天线罩及其设计方法，解决了工作带内的RCS缩减，实现方法简单，成本低，实用性强。

【技术实现步骤摘要】
一种辐射散射一体化低RCS天线罩及其设计方法
本专利技术涉及天线罩
，特别涉及一种辐射散射一体化低RCS天线罩及其设计方法。
技术介绍
天线罩(radome)是保护天线系统免受外部环境影响的结构物，其在机械性能上具有良好的力学性能，能够抵御各种恶劣环境保护天线正常工作，在电磁性能上，其具有良好的透波特性，减少对电磁波的传输影响。天线罩是电磁防护中的重要手段。超材料是近年来学术界的研究热点之一，它具备一些天然材料所不具备的超常物理性质，电超材料(ElectricMetamaterials，简称EM)，是指由亚波长单元结构构成的等效介电常数小于1的人工复合材料或复合结构，具体又可分为等效介电常数小于0、等于0以及介于0和1之间的电超材料。因此，超材料应用于较传统材料具有巨大的应用价值。超表面是指一种厚度小于波长的人工层状材料，可视为超材料的二维对应。通过不同的单元结构，超表面可以实现对振幅、相位、极化方式的灵活调控，而将超表面应用于天线罩就是其中一项应用。相比于传统材料，由于其独特的电磁性能，超表面可以实现降低RCS(RadarCro本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种辐射散射一体化低RCS天线罩的设计方法，包括以下步骤：/nS1、通过随机梯度下降法对天线罩透射型超表面上的多个相位单元的排布进行优化；/nS11、根据平面波天线阵列的远场散射场Ε

【技术特征摘要】
1.一种辐射散射一体化低RCS天线罩的设计方法，包括以下步骤：
S1、通过随机梯度下降法对天线罩透射型超表面上的多个相位单元的排布进行优化；
S11、根据平面波天线阵列的远场散射场Εscattering、远场辐射场Eradiation和天线辐射场Eantenna，获得相位单元排布的目标函数：
S12、使用随机梯度下降法对相位单元排布的目标函数进行优化，得到最优相位排布；
S2、根据最优相位排布，使用人工神经网络进行相位单元的尺寸与相位单元的相位之间的关系拟合，找到多个相位单元对应的贴片尺寸；
S3、根据多个相位单元对应的贴片尺寸和最优相位排布，对天线罩透射型超表面进行设计，获得辐射散射一体化低RCS天线罩。


2.如权利要求1所述的辐射散射一体化低RCS天线罩的设计方法，其特征在于，所述步骤S11中获得相位单元排布的目标函数的具体步骤为：
S111、对于M×N超表面相位单元来说，平面波天线阵列远场辐射场表示为：
Eradiation＝EFantenna×AF(1)
式(1)中EFantenna为天线远场辐射场，AF为阵列因子，阵列因子AF具体表示为：



式(2)中，k是波矢量，d是超表面单元间隔；θ和是球坐标系下的俯仰角和方位角；φ(m,n)是位置(m,n)对应相位单元的相位；
S112、对于M×N超表面相位单元来说，反射电磁波的远场散射场表示为:



式(3)中EFreflect是天线单元的反射场；Escattering是...

【专利技术属性】
技术研发人员：王甲富，朱瑞超，随赛，屈绍波，范亚，韩亚娟，刘同豪，邱天硕，
申请(专利权)人：中国人民解放军空军工程大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61