微带天线雷达散射截面减缩的研究

作     者：朱新岳 

作者单位：电子科技大学 

学位级别：硕士

导师姓名：邵维

授予年度：2012年

学科分类：080904[工学-电磁场与微波技术] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 

主      题：雷达截面减缩 微带贴片天线 遗传算法 禁忌列表 Vbscript 

摘      要：本文主要研究了微带天线单元的雷达散射截面（radar cross section, RCS）减缩和相关的优化设计方法,在保证天线的正常的辐射性能的基础上,实现了天线RCS在宽频带（2GHz-8GHz）、多角度下的减缩。作者的主要工作概况为： 1.对目前微带天线雷达截面减缩研究的现状做了较为全面的总结分析,并对这些方法和措施进行系统的分类。 2.分别设计了一副开槽的C型贴片微带天线、一副贴片和地板开槽天线和一副地板开槽和电阻加载相结合的U型槽微带天线,所设计的天线在一定程度上实现了天线RCS的减缩。 3.提出了一种优化设计低RCS天线的普适性很强的、高效的方案,即在开槽、缺陷地等技术的基础上,采用遗传算法（genetic algorithm, GA）优化设计低RCS天线。用Matlab编写优化程序,通过Vbscript语言控制HFSS仿真计算,数据和结构参数自动交换,优化和仿真交叉进行直到得到最优解结构模型。优化设计了两个低RCS天线,仿真和加工测试有力地验证了该方案的准确性和实用性。 4.为提高整体方案设计流程的效率,引入混合的遗传算法（hybrid genetic algorithm, HGA）用于天线的优化设计,即把禁忌搜索算法（tabu search, TS）中的禁忌列表（TS list）嵌入到GA,用禁忌列表描述个体特征信息,限制不良个体参与仿真计算的概率,通过有效地减少对HFSS的调用来提高效率。用此方案设计了两种新的天线结构,辐射性能和散射性能都达到了理想的结果,仿真和测试结果验证了算法的高效性和准确性。