【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于飞行器外形和结构的隐身设计，具体涉及一种基于双端口传输模型的表面波电磁散射特性定量分析方法。
技术介绍
1、在飞行器设计中，通过外形优化和涂覆吸波材料等方法，能够极大地降低散射场。当镜面散射等重要散射源被抑制后，电磁不连续结构引起的电磁散射成为重要的散射贡献源，对于飞行器设计而言，需要进一步抑制电磁不连续结构对总体隐身性能的破坏。
2、目前，针对缝隙、台阶等电磁不连续结构的电磁散射特性研究，主要集中在空间平面电磁波照射情形下，研究电磁不连续结构的关键电尺寸参数对散射特性的影响。这些成果对了解空间平面电磁波辐照下的电磁不连续结构的电磁散射特性具有十分重要的意义。但是，由于包含了空间入射波的方位信息，散射结果中包括电磁波直照时的镜面散射和表面波散射。对表面波散射的独立研究，则主要围绕材料对表面波的吸收衰减特性，鲜见对于电磁不连续结构引起的表面波的电磁散射特性的单独研究。另外，飞行器表面总是由连续曲面构成。沿某一个固定方向看时，这些连续曲面就成为曲率半径连续变化的凹面或者凸面。此外在飞行器变后掠角或者进气道唇口等结构处，两个相交的准平面则构成上倾或者下倾的二面角。对这些电磁不连续结构的表面波的电磁散射特性也亟待研究。
3、由于隐身飞行器表面涂覆有吸波材料，为了控制隐身飞行器总重量，一方面，要求涂覆的材料轻薄，形成了能够有效传输表面波的导波结构，导波结构至少能够保证传输tm型基模。另一方面，当隐身飞机表面被大掠入射角平面电磁波辐照时，沿金属表面切向方向存在纵向电场或者横向电场分量，从而激励起表面波沿
4、如何从空间波直照电磁不连续结构中，分离出表面波散射成分，定量研究不连续结构的关键尺寸参数对表面波散射的影响规律，从而为飞行器外形隐身设计提供指导，具有重要的工程意义。
5、当前，亟需发展一种基于双端口传输模型的表面波电磁散射特性定量分析方法。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题是提供一种基于双端口传输模型的表面波电磁散射特性定量分析方法，以弥补现有独立研究表面波的电磁散射特性方面的不足。
2、本专利技术的基于双端口传输模型的表面波电磁散射特性定量分析方法基于双端口表面波传输模型具有电磁不连续结构，通过加载电磁不连续结构，监测端口网络的散射参数，通过改变电磁不连续结构的结构参数，定量地研究电磁不连续结构对表面波电磁散射特性的影响。
3、进一步地，所述的双端口传输模型的基准模型为中心对称结构，从左至右依次由平板波导ⅰ、表面波波导和平板波导ⅱ构成；平板波导ⅰ下壁面、表面波波导底板和平板波导ⅱ下壁面共用同一块金属平板；平板波导ⅰ和平板波导ⅱ上壁面置有中心对称的锥削状渐变结构，平板波导ⅰ和平板波导ⅱ内部以及表面波波导底板表面填充无损耗介质；在平板波导ⅰ一侧端面设置激励端口，在对称的平板波导ⅱ端面设置匹配的负载端口；
4、双端口传输模型的电磁不连续结构是在基准模型的中心设置凸面电磁不连续结构或者凹面电磁不连续结构；或者在基准模型的中心设置台阶或者缝隙，台阶或者缝隙形成电磁缺陷。
5、进一步地，所述的凸面电磁不连续结构的加载方式为半圆环加载，凹面电磁不连续结构的加载方式为1/4圆环加载，台阶或者缝隙的加载方式为插入到双端口表面波传输模型的内部。
6、本专利技术的基于双端口传输模型的表面波电磁散射特性定量分析方法，包括以下步骤：
7、s10.监测具有电磁不连续结构双端口表面波传输模型的激励端口的反射参数s11，反射参数s11表征了不连续电磁结构的回波散射成分；
8、s20.监测与反射参数s11对应的匹配负载端口的散射参数s21；
9、s30.计算散射效率η＝1-(s11)2-(s21)2；
10、s40.将无电磁不连续结构双端口表面波传输模型定义为基准模型，基准模型的散射效率为η0，具有电磁不连续结构双端口表面波传输模型的散射效率为η，通过具有电磁不连续结构双端口表面波传输模型与基准模型比较，获得电磁不连续结构对表面波的空间泄露散射能力。
11、本专利技术的基于双端口传输模型的表面波电磁散射特性定量分析方法，通过定量监测端口的散射参数，研究电磁不连续结构的表面波电磁散射特性，获得电磁不连续结构的关键尺寸参数与波长和散射强度、反射强度的对应关系。
12、本专利技术的基于双端口传输模型的表面波电磁散射特性定量分析方法，剥离了空间电磁波直照时的空间电磁散射成分，可以单独分析表面波在不连续电磁结构中的电磁散射特性，从而为研究曲面、缝隙和台阶等电磁不连续结构的表面波电磁散射特性奠定基础，为飞行器外形和结构的隐身设计提供指导。
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1.基于双端口传输模型的表面波电磁散射特性定量分析方法，其特征在于，所述的基于双端口传输模型的表面波电磁散射特性定量分析方法的基于双端口表面波传输模型具有电磁不连续结构，通过加载电磁不连续结构，监测端口网络的散射参数，通过改变电磁不连续结构的结构参数，定量地研究电磁不连续结构对表面波电磁散射特性的影响。
2.根据权利要求1所述的基于双端口传输模型的表面波电磁散射特性定量分析方法，其特征在于，所述的双端口传输模型的基准模型为中心对称结构，从左至右依次由平板波导Ⅰ、表面波波导和平板波导Ⅱ构成；平板波导Ⅰ下壁面、表面波波导底板和平板波导Ⅱ下壁面共用同一块金属平板；平板波导Ⅰ和平板波导Ⅱ上壁面置有中心对称的锥削状渐变结构，平板波导Ⅰ和平板波导Ⅱ内部以及表面波波导底板表面填充无损耗介质；在平板波导Ⅰ一侧端面设置激励端口，在对称的平板波导Ⅱ端面设置匹配的负载端口；
3.根据权利要求2所述的基于双端口传输模型的表面波电磁散射特性定量分析方法，其特征在于，所述的凸面电磁不连续结构的加载方式为半圆环加载，凹面电磁不连续结构的加载方式为1/4圆环加载，台阶或者缝隙的加载方式为
4.根据权利要求1所述的基于双端口传输模型的表面波电磁散射特性定量分析方法，其特征在于，所述的表面波电磁散射特性定量分析方法，包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.基于双端口传输模型的表面波电磁散射特性定量分析方法，其特征在于，所述的基于双端口传输模型的表面波电磁散射特性定量分析方法的基于双端口表面波传输模型具有电磁不连续结构，通过加载电磁不连续结构，监测端口网络的散射参数，通过改变电磁不连续结构的结构参数，定量地研究电磁不连续结构对表面波电磁散射特性的影响。
2.根据权利要求1所述的基于双端口传输模型的表面波电磁散射特性定量分析方法，其特征在于，所述的双端口传输模型的基准模型为中心对称结构，从左至右依次由平板波导ⅰ、表面波波导和平板波导ⅱ构成；平板波导ⅰ下壁面、表面波波导底板和平板波导ⅱ下壁面共用同一块金属平板；平板波导ⅰ和平板...
【专利技术属性】
技术研发人员：余龙舟，黄江涛，陈宪，谭霄，钟世东，陈诚，何成军，
申请(专利权)人：中国空气动力研究与发展中心空天技术研究所，
类型：发明
国别省市：
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