题目：天线—天线罩一体化设计

天线罩作为机载、导弹雷达系统的重要组成部分，其电性能参数的好坏决定了雷达系统的测距以及定位精度。本文以天线—天线罩一体化设计为题，以天线罩系统电性能参数为研究对象，主要作了以下几个方面的工作：

首先运用多次反射与折射的概念分析了单层介质平板的透波系数与反射系数，并且以传输线理论为基础，将多层电介质平板的叠加等效为四端口网络的级联，使用级联矩阵法对多夹层电介质平板的电性能进行分析，推导了计算多层电介质平板的透波系数、反射系数、插入相位移的通用计算公式。

天线罩系统的电性能分析是天线罩设计过程中的重要环节。本文基于平面波谱—表面积分法对天线罩系统的电性能进行分析，首先对比了口径积分法与平面波谱法在计算圆形均匀分布口径天线近场的计算结果与所用计算时间，并且基于平面波谱—表面积分法针对半球形天线罩分析了天线罩内表面的场分布情况、天线罩表面电磁波入射角分布情况、天线罩表面电磁波极化角分布情况、天线罩内表面的切向场分布情况以及对天线罩系统远场辐射方向图和无罩时天线远场辐射方向图作了对比。为使用平面波谱—表面积分法分析天线罩系统电性能提供了一般性的思路。

在设计多夹层天线罩时，需要根据其性能要求考虑其使用的夹层结构、各夹层材料的选择、每一层厚度的配比等问题。基于此，本文引入了遗传算法对多夹层天线罩结构进行优化设计，并且基于最大透波系数准则对C夹层天线罩在入射波频率2GHz~18GHz，入射角在0o~45o范围内进行了最优化设计，给出了优化结果，并且对优化结果进行仿真计算。仿真结果表明：天线罩在设计要求范围内透波系数整体上处于0.96左右，最小值大于0.91；反射系数整体上处于0.02左右，最大值不超过0.06；插入相位移保持在60o以下，能满足一般机头天线罩、导弹天线罩对透波系数、反射系数以及插入相位移的要求。该部分的研究为天线罩结构的优化设计提供了新的思路，在工程应用具有一定的实用价值。

针对传统瞄准误差算法中存在计算速度上的不足，使用基于最小二乘的多项式拟合法分析天线罩系统的瞄准误差，根据天线罩系统远场方向图的对称性，选取二次多项式对采样数据点进行拟合，直接在拟合函数上求解天线罩系统的电轴位置，并且以正切卵形天线罩为例计算了其瞄准误差以及瞄准误差率。仿真计算结果验证了多项式拟合算法的可行性，并且在相同计算环境下使用多项式拟合法计算天线罩系统瞄准误差和瞄准误差率所用时间仅为传统算法的42.8%，显示了多项式拟合法的优越性。