APP下载

超材料吸波体设计及其雷达散射截面分析

2012-09-18曹祥玉郑秋容杨欢欢

电波科学学报 2012年6期

刘 涛 曹祥玉 高 军 郑秋容 杨欢欢

(空军工程大学信息与导航学院,陕西 西安 710077)

引 言

自从2008年Landy等人发表了题为“Perfect Metamaterial Absorber”[1]的文章后,基于超材料(metamaterial)的吸波体就引起了研究人员极大的兴趣,新的吸波体不断被提出,其电磁特性也不断得到改进,如改善入射角稳定性[2-5]、极化稳定性[5-7]、增加吸波频带(双带/多带)[8-11]和扩展吸波带宽[12-16]。与文献[17]-[19]提出的基于超材料的吸波体相比,此类新型吸波体最大的优势就是不需要加载集总电阻作为损耗层就可实现几乎100%的吸波率,且结构更为简单。它的工作机理就是通过优化设计metamaterial结构,调控metamaterial结构单元的磁谐振和电谐振,使ε(ω)=μ(ω),实现吸波体和自由空间的阻抗匹配,降低入射电磁波反射率,利用结构单元的欧姆损耗和介质损耗实现对电磁波的强烈吸收。

吸波材料最显著的应用方向就是目标隐身,但已有研究文献都仅分析了此类新型吸波体的吸波特性,却没有具体分析吸波体的RCS特性。针对此问题,本文提出了一种结构简单、极化不敏感和宽入射角的超薄超材料吸波体,重点分析了不同极化平面波照射下其RCS特性。

1 吸波体结构

超材料吸波体单元如图1,上层金属结构是刻蚀交叉缝隙的贴片电谐振结构,缝隙倾斜角为45°和135°,由于结构的对称性,使得对于任意极化方向的入射波都可产生谐振。下层金属不做刻蚀,保留为完整的地平面,中间的介质为FR4,介电常数4.4,电损耗角正切0.02,介质厚度t=0.5mm.其他结构参数如图1所示,周期p=9mm,方形贴片宽度……

登录APP查看全文