六代机天线罩技术需求与发展方向分析

许　群，刘少斌，王云香

(1. 南京航空航天大学 电子信息工程学院,　南京 210016) (2. 高性能电磁窗航空科技重点实验室，　济南 250031)



·天馈伺系统·

六代机天线罩技术需求与发展方向分析

许群1,2，刘少斌1，王云香2

(1. 南京航空航天大学 电子信息工程学院,南京 210016) (2. 高性能电磁窗航空科技重点实验室，济南 250031)

摘要：在陆海空天电五维一体的现代战争中，战斗机发挥着十分重要的作用。自从F-22A服役以来，国外已经开始六代机的研究工作。根据美国、日本、俄罗斯等国六代机的概念方案，归纳了六代机的主要特点：高空高速、全频谱全向隐身、采用定向能武器、航电系统的高度综合化与信息网络化。分析了六代机天线罩的技术需求，总结了全频谱全向隐身天线罩、共形天线罩、耐高温天线罩、甚宽频带天线罩技术的现状，阐述了频率选择表面天线罩和共形天线罩的关键技术。

关键词：六代机；天线罩；隐身天线罩；共形天线罩；甚宽频带天线罩

0引言

航空武器装备在现代战争中发挥着巨大作用，已经成为影响战争胜负的关键因素。因此，世界各主要国家都不遗余力地开展先进战斗机的研制工作。按照美国航空航天博物馆前馆长沃尔特·博伊恩先生提出的喷气战斗机的划代方法，目前的战斗机已经发展到第五代，其代表机型是美国的F-22A，它代表了目前战斗机的最高技术水平。继美国之后，俄罗斯的T-50、中国的歼-20等五代机也相继成功首飞(歼-20飞机按照早期的战斗机划代标准为四代机，而按照新的标准则为五代机)。美国为保持航空武器装备的领先优势，已经大量开展六代机的预研工作，预计其六代机出现的时间将会在2030年～2035年[1-2]。中国作为世界第二大经济体，从国家安全和利益出发，也需要研制六代机，对六代机的关键技术进行研究已迫在眉睫。

机载天线罩是战斗机的重要部件，传统意义上的天线罩主要有承载和透波两大功能。五代机雷达天线罩还增加了隐身功能，即利用隐身雷达天线罩减缩雷达舱的雷达横截面(RCS)，为飞机前向雷达隐身做出贡献。据了解，五代机上电子设备很多，有许多不同种类的天线，比如：雷达、通信、导航、敌我识别、电子战天线等。其中，多数天线是需要天线罩的，这些天线罩技术要求高、结构复杂、设计和制造难度大。从战斗机的发展历程推测，六代机上还会有天线罩，而且天线罩的要求会比五代机更高，技术难度更大。

目前，六代机正处于概念研究阶段，其战技指标和总体方案尚未固化，要开展六代机天线罩的研究尚缺顶层输入。但是，任何武器装备的发展都毫不例外地受到军事需求的牵引和新技术的推动，从需求牵引的角度研究六代机平台和射频传感系统对天线罩的功能及性能需求，并结合天线罩最新技术进展，是能够梳理出六代机天线罩关键技术的。

1六代机天线罩技术需求分析

目前，世界上只有美国、日本和俄罗斯公开宣布开始六代机的研究。美国在同时探索空军用和海军用两种六代机，美国空军和海军先后发布了六代机信息征询书，洛马、波音和诺格三大航空巨头都推出了空军六代机概念方案，波音公司还推出了海军六代机概念方案。俄罗斯的米格设计局和日本的三菱重工也在开展六代机的探索和论证工作[3-4]。根据美、俄、日等国六代机的概念方案，以及未来高技术战争环境下的空战战术需求，兼顾能力需求与技术可达性，归纳出六代机的主要特点：高空高速、全频谱全向隐身、采用定向能武器、航电系统的高度综合化与信息网络化。

六代机的隐身要求会在五代机的基础上有所提高。五代机突出雷达隐身，在红外波段隐身性能较差。随着第三代凝视阵前视红外的广泛使用以及第四代前视红外的出现，机载光电探测器将会发挥越来越大的作用。在陆海空天电五维一体的未来战场上，能够发现飞机的探测设备无处不在，为了提高六代机在复杂电磁环境下的生存能力，六代机的隐身范围必须是全向的。六代机前向的全频谱隐身需要依赖天线罩技术，用天线罩减缩雷达舱的RCS，并采取措施降低天线罩自身的红外特征。

空天一体和全球快速打击的战略需求，决定了六代机会比五代机飞得更高、更快。未来战争不仅要争夺制空权，还要争夺制信息权，随着信息来源和传播范围从地面、天空发展到临近空间和太空，制信息权的战场将延伸到邻近空间和太空，争夺制天权将不可避免。未来战争空天一体已成为必然趋势，六代机很可能是一种能够在临近空间飞行的高超声速战斗机。其飞行高度为30km～100km，飞行速度将超过6Mach(1 Mach=340.3 m/s)。六代机高空高速的特点对天线罩的最大影响就是天线罩的环境温度提高了。

激光武器和高功率微波武器等定向能武器的技术突破，为定向能武器在六代机上应用奠定了基础。激光武器把光能转换为热能，可直接摧毁目标或使目标的光电设备失效。高功率微波武器主要利用微波的电效应和热效应干扰或破坏各种武器装备或军事设施中的电子装置或电子系统，特别是对其中的计算机系统造成严重的干扰和破坏[5]。六代机的定向能武器可能会安装在飞机的机头位置，这将导致机头雷达天线罩的构型发生变化。从防御高功率微波武器的角度出发，要求六代机天线罩具备一定的电磁屏蔽功能。

六代机的航空电子系统具有综合化和信息网络化的特点。六代机将采用多传感器数据融合系统，以获得及时、准确和全面的态势感知能力[2-3，6]。为了获取空中战场的制信息权，六代机会使用雷达、红外、光电等多种传感器获取战场态势信息，必须经过融合处理才能减少信息的模糊性，为作战决策、武器控制与火力打击提供及时、准确的依据[6]。网络中心战和空天一体的战略思想决定了六代机必须具有发达的信息网络。在未来战争中，机间链、机弹链、机星链以及飞机与指挥中心间的数据链将广泛使用。数据链天线有多种实现方案，其中将有源相控阵雷达天线用作数据链天线是一个优选方案[7-8]，这将导致天线罩的带宽变宽。

2六代机天线罩发展方向分析

2.1全频段全向隐身天线罩技术

六代机是隐身战斗机，必须具备全频段全向隐身性能。战斗机的雷达舱是整机前向的三大腔体散射源之一，降低雷达舱的RCS是六代机实现雷达隐身的必然选择。从现有技术储备来看，降低雷达舱RCS最可能也是最有效的手段是采用隐身雷达罩技术。由于机载天线多安装在飞机机头、机翼前缘等前向视场比较开阔的区域，而这些区域的温度都比较高，因此，天线罩的红外特征很明显，六代机为了实现红外隐身，必须对天线罩采取红外隐身措施。

频率选择表面(FSS)技术是实现天线罩带内透波带外隐身的有效措施。FSS是一种周期阵列，可通过在介质表面排布周期性的金属贴片或在金属表面布满周期性的缝隙来实现。将FSS技术用于天线罩，能实现天线罩隐身。FSS天线罩在通带内表现为高传输低反射的介质天线罩的特性，可以确保天线罩内的天线正常工作，而在带外则表现为金属罩的特性，电磁波无法进入天线罩内部，从而消除了天线舱的腔体效应。FSS天线罩被设计为低散射外形，带外电磁波被反射到偏离照射雷达的方向，使FSS天线罩具备低RCS特性。FSS天线罩设计及制造关键技术包括以下四点：

(1)有限大曲面准周期阵列电性能仿真计算方法[9]。在FSS天线罩的电性能仿真模型中，大多数的情况都是假定FSS阵列是无限大、平面周期且小角度入射的情况，这与天线罩的实际情况有差异，会导致仿真结果出现较大偏差。实际应用中，FSS天线罩的线性尺寸只有几十个波长，并且外表面不同位置的曲率相差很大，曲率小的地方近似为平面，而棱边、尖角等曲率较大的区域则不适宜近似为平面。在不规则的天线罩表面排布FSS阵子时，每一行阵子格栅的总长度并不总是阵子间距的整数倍，这将使得FSS阵子排布不是严格的周期排列，而是准周期排列。目前，关于有限大周期FSS，可以运用谱域法求解，而对于曲面FSS问题，可采用局部平面法和子波照射法来分析，将这些方法有效结合起来才能够解决有限大曲面准周期阵列的电性能仿真计算问题。

(2)宽频带流线型FSS天线罩壁结构设计。对于流线型天线罩而言，当天线扫描时在天线罩上形成的入射角会有一个很大的变化范围，而且在天线罩每一位置上都存在垂直极化波和水平极化波。普通FSS结构有一个很大的缺陷，那就是其谐振频率随入射角和极化方式的变化而变化，这将导致在不同的天线扫描角上，天线罩的中心频率和带宽都会发生变化，从而影响天线正常工作。研究表明：在FSS两侧进行介质加载和采用小的阵子间距将使谐振频率稳定。加载介质的性能和厚度需要在综合考虑天线罩的电性能和强度性能基础上加以确定。阵子间距与阵子的具体形式有关，在确定阵子形式时应兼顾极化特性和带宽特性，设计宽带天线罩首先应采用宽带型阵子，比如六边环、圆环等，而且阵子间距应足够小，以抑制栅瓣的出现。为了实现FSS天线罩的宽带特性，可采用多层FSS级联。

(3)双曲面FSS天线罩制造工艺[10]。对于平面天线罩或单曲面天线罩，可以采用柔性膜工艺将FSS层铺贴到天线罩表面，这种工艺简单易行，基本能够满足阵子尺寸和栅格尺寸的精度要求。而双曲面是不可展开表面，无法采用这种方法。双曲面天线罩FSS层的理想制造方法是在天线罩上整体成型FSS阵列，需要高精度的加工设备。

(4)有源频率选择表面(AFSS)技术。AFSS是通过在FSS结构中加入贴片电阻、电感、电容、PIN二极管或变容二极管等阻抗元件，以实现电磁特性动态调节的FSS。AFSS能够实现特定频带滤波特性的开关控制、滤波频带的移动、滤波强弱的控制[11]。AFSS天线罩可以设计为窄带结构，当配套天线的工作频率发生变化时，天线罩的谐振频率跟着发生变化，而带宽则基本不变，利用中心频率可变的窄带结构满足频率捷变雷达天线宽带工作的需求。由于AFSS天线罩的带宽比普通FSS天线罩的带宽窄，因此，其带外隐身的频率范围比普通FSS天线罩的隐身范围要宽。

FSS天线罩利用天线罩的低RCS外形，把雷达波反射到远离照射雷达的方向，主要靠外形隐身，这种方法有一定的局限性。FSS天线罩对米波雷达和双基地雷达的隐身效果并不理想。

超材料是由亚波长结构作为基本单元构成的、具有自然材料所不具备特性的人工复合结构或材料。通过对单元结构参数的调节，可实现对超材料电磁参数、相位和手征参数的设计。超材料天线罩通过材料中特殊的金属或导体排列方式，调整其介电常数或磁导率，可控制电磁波的传播方向。用这种精心设计的超材料包裹隐身目标，形成所谓的隐身套，既没有散射波的产生，也没有因吸收而导致的电磁波阴影，从而实现完美隐身。超材料技术得到了广泛关注，也取得了一定进展，但是距离工程应用还有一段距离。

FSS天线罩和超材料天线罩技术都属于被动隐身技术，而等离子隐身技术则是主动隐身技术。空气在强电场作用下发生电离，形成等离子体，能够吸收电磁波，并改变电磁波的传播方向。在夹层结构天线罩中填充空气或惰性气体，当接通激励电源时，形成等离子体，吸收照射雷达的电磁波，使雷达回波降低。当载机雷达需要工作时，则关断激励电源，此时罩内的等离子体很快消失，不会影响己方雷达的正常工作。

为了实现天线罩的红外低可探测性，可以采用红外吸收涂料，或者对天线罩进行强制冷却。红外吸收涂料除了能够降低天线罩的红外特征外，还具有防雨蚀、抗静电功能。为了降低天线罩表面温度，可以在天线罩的夹层中通冷气进行冷却，也可以把天线舱做成气密舱，对整个舱体进行冷却。

2.2共形天线罩技术

六代机的航电系统将继续沿综合化和信息网络化方向发展。五代机把雷达、电子战、通信、导航和敌我识别等功能综合在一起，形成综合传感器系统，六代机航电系统的综合化水平将进一步提高，射频孔径综合是六代机航电系统综合化的重要内容之一。目前，五代机上几十乃至上百个天线是飞机隐身的最大挑战，它所产生的RCS比起由飞机外形产生的RCS要大得多。随着相控阵技术的发展，通过时分和物理分割，能够使多个天线共用一个孔径，从而减少飞机射频孔径的数量。射频孔径综合以后，孔径尺寸将有所增大，在飞机上将难以找到合适的安装位置。另外，射频孔径的雷达隐身也是一个棘手的问题。解决这些问题的一个有效方法是采用共形天线罩技术。

共形天线罩是智能蒙皮的一种，它将天线单元嵌入天线罩中，使天线和天线罩融为一体，有的文献也把共形天线罩称作共形天线。共形天线罩采用与载体表面共形的多层复合介电材料，在复合材料的预装阶段，在各层之间嵌入大量形状各异或周期性放置的金属贴片、传感器、微机电系统、T/R电路、馈电网络、传动装置以及热控装置，形成结构复杂的多层共形阵列结构。共形天线罩的总体架构可分为三个功能层：封装功能层、射频功能层、控制与信号处理功能层，如图1所示[12]。共形天线罩具有低剖面的特点，可以安装在飞机表面而不增加风阻，并且RCS很小。在飞机上采用共形天线罩的另一个原因是为了增大天线的孔径。另外，为了克服平面相控阵天线有效口径随扫描角变化而变化的固有缺点，也需要采用共形天线罩方案[13]。

图1　共形天线罩总体构架

共形天线罩要求共形天线单元具有低剖面、易弯曲成形、可承载等特点。共形天线单元的选择还要考虑天线带宽、阻抗特性、极化特性等性能要求。目前，研究较多的是微带结构的共形天线单元[14]。常规微带天线的带宽很窄，利用多层微带结构、增加基板厚度和改变馈电激励方式等，微带天线的带宽可增大30%。缝隙天线可以嵌入在曲面上，把裂缝波导做在飞行器的外表面，就形成共形天线阵列。缝隙天线的主要缺点是带宽较窄，通常只有5%左右。共面波导馈电的印刷宽缝隙天线可以做成共形天线罩。该类天线利用共面波导导带作为馈源对缝隙进行激励，采用不同的缝隙或者馈源结构，可以获得不同的带宽。采用内导带开路馈电，可得30%的驻波比带宽，共面波导内导带伸出的部分变宽，调节矩形贴片的宽度、长度以及贴片与缝隙的距离，可获得60%的带宽，若采用圆形贴片作馈源，天线的驻波比带宽可增大143%。

共形天线罩在理论研究和演示验证方面取得了一定的进展，在通信和雷达领域获得了一定应用，但是在理论研究和工程实践中仍存在许多技术难题，特别是在大型共形阵列天线罩应用时，问题更为突出。共形天线罩的关键技术如下：

(1) 共形阵列天线的方向图仿真计算问题[14-16]。在平面阵列天线方向图计算时，阵列天线的方向性函数等于阵函数乘以单元天线的方向函数，而在共形阵列天线中，不同天线单元所在的位置不同，其轴线方向也不同，方向图是有区别的，这就破坏了方向性乘积原理成立的条件。因此，共形阵的方向图不能表示成一个显式，必须采用数值计算方法。另外，共形天线一般属于电大、超电大尺寸，且电磁结构十分复杂，目前缺乏可供使用的商用软件，只能对某些简单情况近似求解。因而，在设计上必须借助大量的试验工作。

(2) 馈电网络设计[14]。对于共形天线而言，当波束扫描到某一方向时，并不是所有天线单元都对主波束有贡献，为避免增加副瓣电平和降低天线效率，必须断开或者改善对主波束无贡献的单元激励，这样势必增加馈电网络的复杂性。在很多情况下，共形天线的复杂性、成本和质量主要取决于馈电网络。

(3) 天线单元之间的耦合问题[17]。共形天线的单元天线间距接近λ/2，距离很近，天线单元之间的耦合问题十分严重。耦合将导致天线阵的电流分布发生变化，引起副瓣电平抬高、增益下降和主瓣宽度变宽等不良后果；耦合使天线单元的反射增加，且随着天线扫描角度的变化而变化。天线单元与馈线中各节点间场的来回反射使天线阵的匹配更加困难；耦合会导致天线扫描出现“盲角”。由于相互耦合的影响，当天线波束扫描至接近出现栅瓣的方向时，有源反射系数将可能突然增大到接近1。这意味着所有加在天线单元上的发射信号几乎全部被反射回来，使得该天线波束指向的天线波瓣出现一个很深的凹口，甚至零点。与此对应，天线增益将急剧下降，出现“盲视现象”。因此，研究减小耦合影响是十分重要的。

(4) 雷电防护问题[18]。一般情况下，共形天线是非金属材料和金属材料的组合体，共形天线的外面不再配置传统的天线罩。当共形天线直接暴露在飞行器外部时，雷电防护问题就显得十分突出。出于电磁辐射方面的考虑，共形天线多安装在飞行器上比较突出的位置，这些位置属于雷电1区，雷电先导很容易附着到这些地方。如果雷电附着到共形天线上，则可能损坏天线，甚至天线的接收设备，极端情况下甚至会造成机毁人亡。在传统的天线加天线罩情况下，雷电防护的任务主要由天线罩承担。对于共形天线而言，雷电防护的主要任务是避免雷电附着或者使雷电附着所造成的损失在可接受的范围内。

2.3耐高温天线罩技术

六代机会比五代机飞得更高更快。如果六代机的速度达到5 Mach，其前端驻点的温度会超过1 000℃；如果达到7 Mach，前端驻点温度在1 500℃～2 000℃的影响。五代机使用的天线罩材料无法满足六代机天线罩的耐高温要求，必须研制新的耐高温材料。在天线罩结构设计方面，需要充分考虑防热和散热措施。

天线罩材料包括有机材料和无机非金属材料两大类。有机材料耐热性能较差，一般只用于制造亚音速或低超声速飞行器天线罩。无机非金属材料主要指陶瓷基复合材料，具有工作温度高的优点，已成为高超声速飞行器天线罩的首选。目前，耐高温天线罩材料的主要研究方向是石英陶瓷、氮化物陶瓷和磷酸盐材料。石英陶瓷空隙率高、力学性能较差，适用于飞行速度为3 Mach～5 Mach的天线罩。石英纤维织物增强二氧化硅基复合材料能改善石英陶瓷的性能，可用于飞行速度达6 Mach以上的天线罩。需要重点研究石英纤维织物的三维编制、石英纤维织物增强二氧化硅基复合材料的制备工艺、耐高温封孔涂层等技术。氮化硅基陶瓷是结构陶瓷中综合性能最好的材料之一，具有较低的介电常数，分解温度为1 900℃，能用于飞行速度为6 Mach～7 Mach的天线罩。目前的研究重点是反应烧结氮化硅和热压氮化硅。利用反应烧结氮化硅的密度可控性可以制造电气性能相当于夹层结构的天线罩，以达到拓宽频带的目的，将氮化硅陶瓷和石英陶瓷组合在一起也可实现宽频带天线罩。磷酸盐基复合材料具有良好的耐热性能，目前获得实际应用的主要是硅制纤维增强磷酸铬、磷酸铝及磷酸铬铝复合材料。

2.4甚宽频带天线罩技术

未来战场的电磁环境十分复杂，位于陆海空天的各种有源和无源的探测设备都会对六代机的生存构成威胁。为了对付各种各样的电磁干扰，并满足六代机射频孔径综合的需求，六代机天线的带宽将在五代机的基础上进一步展宽，甚宽频带天线罩的需求十分迫切。

通常，采用三层夹层结构或多层夹层结构可以满足甚宽频带天线罩的要求。当采用三层夹层结构时，需要将芯层厚度调谐到工作频率的偏高端，使得在整个通带内天线罩的平均性能最优。多层夹层结构实际上是多阶梯式阻抗匹配器，它是将单阶梯匹配器的较大阻抗突变分散为几个较小的突变，通过合理选择各层介质的等效特性阻抗及厚度，使其在不同界面产生的反射在一定频带范围内能够部分抵消，以致在所要求的整个频带内有非常低的反射，从而达到有效展宽频带的目的[19]。多层夹层结构天线罩对材料的要求很高，需要多种不同介电常数的材料或者是介电常数可调的材料。当天线罩的带宽达到一定程度并需要兼顾隐身性能时，天线罩的设计将非常复杂。

3结束语

高性能天线罩是六代机必不可少的部件，需要提前开展研究工作。六代机天线罩的关键技术研究必须紧密围绕六代机的技术需求展开。全频谱全向隐身、耐高温、共形天线罩和甚宽频带是重点研究方向，这几项关键技术的有机结合是六代机天线罩工程化的前提。

参 考 文 献

[1]汪亚卫. 展望航空新世纪[M]. 北京：航空工业出版社, 2007.

WANG Yawei. Aviation in the future[M]. Beijing:Aviation Industry Press, 2007.

[2]傅盛杰，牛文博. 第六代挑战[J].中国空军，2010, 25(8)：50-53.

FU Shengjie, NIU Wenbo. The sixth-generation fighter challenge[J]. Chinese Air Force，2010, 25(8)：50-53.

[3]孙颖. 国外下一代战机的发展趋势浅析[J]. 电子信息对抗技术，2014, 29(4)：27-30.

SUN Ying. Development trend analysis of the next generation foreign fighters[J]. Electronic Information Warfare Technology，2014, 29(4)：27-30.

[4]高劲松，陈哨东. 国外六代机发展情况研究[J]. 飞航导弹，2014(1)：54-59.

GAO Jinsong, CHEN Shaodong. Development studies of sixth-generation fighter in foreign countries[J]. Aerodynamic Missile Journal，2014(1)：54-59.

[5]王涛，余文力，朱峰. 高功率微波武器杀伤机理及发展现状[J].飞航导弹，2008(3)：12-16.

WANG Tao, YU Wenli, ZHU Feng. The mechanism and development status of high power microwave weapon[J]. Aerodynamic Missile Journal，2008(3)：12-16.

[6]潘泉，杨峰，梁彦.一种机载多传感器融合架构的设计[J]. 中国电子科学研究院学报，2007, 2(1)：31-35.

PAN Quan, YANG Feng, LIANG Yan. Design of the airborne multi-sensor fusion architecture[J]. Journal of CAEIT，2007, 2(1)：31-35.

[7]吕建民. F-22战斗机数据链现状及发展[J]. 指挥信息系统与技术，2010, 1(6)：14-17.Lü Jianmin. Development of the data link of F-22[J]. Command Information System & Technology，2010, 1(6)：14-17.

[8]高宇，张晓林. 机载雷达与数据链融合设计[J]. 航空兵器，2008(4)：15-17.

GAO Yu, ZHANG Xiaolin. Integrative design of datalink and airborne radar[J]. Aero Weaponry，2008(4)：15-17.

[9]王焕青，祝明，武哲. 频率选择表面简介[J]. 舰船电子工程，2004, 24(Z1)：301-304.

WANG Huanqing, ZHU Ming, WU Zhe. Introduction to the frequency selective surface[J]. Ship Electronic Engineering，2004, 24(Z1)：301-304.

[10]方满雄，黄河. 选择性透波天线罩技术综述[J]. 教练机，2011(2)：14-17.

FANG Manxiong, HUANG He. General description of selective wave transmission antenna radome technology[J].Trainer，2011(2)：14-17.

[11]陈谦，江建军. 有源频率选择表面研究进展及应用前景[J]. 电子元件与材料，2012, 31(8)：80-86.CHEN Qian, JIANG Jianjun. Research progress and application prospects of active frequency selective surfaces[J]. Electronic Components and Materials，2012, 31(8)：80-86.

[12]何庆强，王秉中，何海丹. 智能蒙皮天线的体系构架与关键技术[J]. 电讯技术，2014, 54(8)：1039-1045.HE Qingqiang, WANG Bingzhong, HE Haidan. System structure and key techniques of smart skin antennas[J]. Telecommunication Engineering，2014, 54(8)：1039-1045.

[13]张光义. 共形相控阵天线的应用与关键技术[J]. 中国电子科学研究院学报，2010, 5(4)：331-336.

ZHANG Guangyi. Applications and key technologies of conformal phased array antenna[J]. Journal of CAEIT，2010, 5(4)：331-336.

[14]JOSEFSSON L, PERSSON P. Conformal array antenna theory and design[M]. New Jersey:John Wiley & Sons, 2012.

[15]张凡, 张福顺, 赵钢, 等. 共形天线阵列方向图分析与综合[J]. 西安：西安电子科技大学学报(自然科学版)，2010, 37(6)：496-501.ZHANG Fan, ZHANG Fushun, ZHAO Gang, et al. Pattern analysis and synthesis of conformal antennas array[J].Xi′an: Journal of Xidian University, 2010, 37(6)：496-501.

[16]刘元柱, 肖绍球, 唐明春, 等. 共形天线分析综合方法研究进展[J]. 航空兵器，2011(5)：13-17.

LIU Yuanzhu, XIAO Shaoqiu TANG Mingchun, et al. Development of method of analysis and synthesis for conformal antenna[J]. Aero Weaponry, 2011(5)：13-17.

[17]李咪咪, 宼飞行, 姚雄华.飞机天线/结构一体化技术综述[J]. 飞机工程，2010(3)：26-29.

LI Mimi, KOU Feixing, YAO Xionghua. Research on aircraft structurally integrated antenna[J]. Aircraft Engineering, 2010(3)：26-29.

[18]许群，王云香，刘少斌，等. 飞行器共形天线技术综述[J]. 现代雷达，2015, 37(9)：50-54.

XU Qun，WANG Yunxiang，LIU Shaobin， et al. An overview on conformal antenna technology for aircraft[J]. Modern Radar，2015, 37(9)：50-54.

[19]赵峻，徐晓文. 一种相控阵天线的FSS天线罩设计与分析[J]. 微波学报，2012, 28(S1)：50-54.

ZHAO Jun, XU Xiaowen. Design and analysis of a frequency selective surface radome for phased array antenna[J]. Journal of Microwaves，2012, 28(S1)：50-54.

许群男，1966年生，硕士，研究员。研究方向为天线罩设计和电性能试验技术。

刘少斌男，1965年生，教授，博士生导师。研究方向为天线设计和电磁仿真计算。

王云香女，1962年生，硕士，研究员。研究方向为天线罩电性能设计与仿真计算。

Technical Requirement and Development Direction Analysis of the Sixth Generation Fighter Antenna Cover

XU Qun1,2，LIU Shaobin1，WANG Yunxiang2

(1. Department of Electronic and Information Engineering,Nanjing University of Aeronautics and Astronautics,Nanjing 210016, China) (2. Key Lab of High Performance Electromagnetic Window for Aviation Science and Technology,Jinan 250031, China)

Abstract：In modern warfare composed of land, sea, air, space and electromagnetism five dimension, fighter plays an important role.Since the F-22A service,foreign countries have begun the development of sixth generation fighter. According to the concept of the United States,Japan,Russia and other countries in the sixth generation fighter,the main features of the sixth generation fighter are summarized to be high altitude and high speed,full spectrum of omnidirectional stealth,using directed energy weapons,avionics system highly integrated with information technology. The technical requirements of sixth generation fighter radome are described. The application prospect of full spectrum of omnidirectional stealth antenna cover,conformal antenna cover,high temperature antenna cover and wide band antenna cover is analyzed. The key technologies of frequency selective surface antenna cover and conformal antenna cover are described.

Key words：sixth generation fighter; antenna cover；stealth antenna cover; conformal antenna cover; wide band antenna cover

DOI：10.16592/ j.cnki.1004-7859.2016.05.014

通信作者：许群Email：xuqun_jn@126.com

收稿日期：2016-01-18

修订日期：2016-03-21

中图分类号：TN820.8+1

文献标志码：A

文章编号：1004-7859(2016)05-0058-06