極化旋轉(zhuǎn)超材料在天線RCS縮減中的應(yīng)用.pdf

1、現(xiàn)代電子信息技術(shù)的進步促使軍事電子技術(shù)的迅猛發(fā)展，在未來戰(zhàn)爭中，海、陸、空、天、電磁五維一體的戰(zhàn)場格局將成為常態(tài)。隨著各種新體制雷達的發(fā)展，各種軍用載體例如飛行器、軍艦的隱身特性越來越受到關(guān)注。載體的低雷達散射截面特性能夠降低敵方雷達對于己方目標的探測能力，從而提高己方目標的戰(zhàn)場生存能力和突防能力。對于一些小型的載體，例如無人機，天線的雷達散射截面（RCS）成為整機RCS的主要貢獻部分。而天線是各種無線電設(shè)備必不可少的器件，承擔著發(fā)射和

2、接收電磁波的工作。在復(fù)雜的電磁環(huán)境中，如何在提高載體隱身性能的同時保持天線的正常工作是一個難點，成為各大軍事強國研究的熱點。公開文獻顯示，天線RCS的縮減技術(shù)從二十世紀八十年代開始研究，經(jīng)過了30多年的發(fā)展，取得了一定的進步。但是天線作為一個特殊的散射體，輻射和散射是兩個相互矛盾的方面。傳統(tǒng)的RCS控制技術(shù)不能簡單的應(yīng)用到天線上。本文主要研究了兩種極化旋轉(zhuǎn)材料在天線RCS縮減中的作用。論文的主要內(nèi)容包括以下幾個方面：
　　1.極化

3、旋轉(zhuǎn)材料作為一種新型的人工電磁材料，最開始是應(yīng)用在太赫茲和光波段，最近幾年極化旋轉(zhuǎn)材料才被應(yīng)用到微波頻段。對反射型和透射型極化旋轉(zhuǎn)材料進行了簡要的介紹。
　　2.提出了極化旋轉(zhuǎn)材料可以用于散射能量的控制，用于構(gòu)造低RCS的表面，并且利用普通線極化縫隙陣列天線和低RCS的表面結(jié)合，設(shè)計了一款低RCS的天線。仿真和實測結(jié)果顯示，當電磁波垂直入射到新型天線和參考天線上時，實現(xiàn)了天線在6GHz到18GHz的寬帶單站RCS縮減；并且天線的輻

4、射性能，例如增益，阻抗帶寬，方向圖保持良好。比較詳細的分析了極化旋轉(zhuǎn)材料的極化旋轉(zhuǎn)原理，探究了電磁波垂直入射時，單站RCS縮減的機理。
　　3.提出了將棋盤型的極化旋轉(zhuǎn)材料用于圓極化天線的RCS縮減，這種方法能夠在實現(xiàn)天線帶內(nèi)RCS縮減的同時提高天線的增益。棋盤型極化旋轉(zhuǎn)材料是將極化旋轉(zhuǎn)陣列按照棋盤型方式排布而成。一方面，這種極化旋轉(zhuǎn)材料具有反射型極化旋轉(zhuǎn)特性：當線極化的入射波垂直照射到材料上時，在寬帶內(nèi)實現(xiàn)了反射波與入射波相位相