杨欢欢 曹祥玉 高 军 刘 涛 姚 旭 李文强

(空军工程大学信息与导航学院 西安 710077)

1 引言

2008年，Landy等人[1]提出了一种超薄、结构简单、吸波率接近100%的超材料吸波体，并实验验证了其良好的吸波效果，引起研究人员的极大兴趣并积极展开研究，其电磁特性也不断得到改善，如提高入射角稳定性[2-4]、极化稳定性[5-7]、增加吸波频带(双带/多带)[8-10]和扩展吸波带宽[11,12]等。这类吸波体的工作机理是通过优化设计超材料的结构模型，调控超材料单元的电谐振和磁谐振，使ε(ω)=μ(ω)，实现吸波材料与自由空间的阻抗匹配，降低入射波的反射率，并利用结构单元的介质损耗和欧姆损耗实现对电磁波的强烈吸收。与文献[13-15]提出的基于超材料的吸波材料相比，这类吸波体最大的优势在于不需加载集总电阻作为损耗层，就可实现接近100%的吸波率。

吸波材料最重要的应用方向之一是目标隐身，但已有研究文献都仅分析了此类新型吸波材料的吸波特性，却没有具体分析其在雷达散射截面(Radar Cross Section, RCS)减缩中的应用。尤其在当前天线带内RCS减缩成为研究的难点和热点[16]，降低天线的RCS对于减小目标系统的总RCS具有重要意义。而此类吸波材料超薄、高吸波率和无表面损耗层的特点，使其非常适合于隐身天线的设计。针对此问题，本文设计了一种高吸波率、极化不敏感、宽入射角的超薄吸波材料，从等效电路和表面电流、电场分布两个角度分析了其吸波机理，并将其用于波导缝隙天线设计，在保证天线辐射性能的同时，减缩天线带内RCS。……