中文引用格式： 劉豐銘，汪敏，王杰傳，等. 一種低剖面低RCS磁電偶極子天線(xiàn)陣列的設(shè)計(jì)[J]. 電子技術(shù)應(yīng)用，2024，50(9)：31-35.
英文引用格式： Liu Fengming，Wang Min，Wang Jiechuan，et al. The design of a low profile and low RCS magneto-electric dipole antenna array[J]. Application of Electronic Technique，2024，50(9)：31-35.
引言
近年來(lái)，機(jī)載平臺(tái)的雷達(dá)散射截面（Radar Cross Section，RCS）縮減問(wèn)題引起了廣泛關(guān)注[1]。在特定頻譜、入射角范圍和極化條件下降低RCS對(duì)機(jī)載天線(xiàn)陣列的研發(fā)提出了新的挑戰(zhàn)，這一要求在保持其輻射性能的前提下顯得尤為重要。
當(dāng)前正在研究多種技術(shù)來(lái)降低天線(xiàn)的RCS。例如，超表面在減少RCS方面受到了廣泛關(guān)注，由于其在調(diào)控電磁波的幅度、相位和極化方面具有特性。用于減少RCS的典型超表面包括人造磁導(dǎo)體（Artificial Magnetic Conductor，AMC）[2-3]、頻率選擇表面（Frequency Selective Surface，F(xiàn)SS）[4]、電磁帶隙（Electromagnetic Band-Gap，EBG）[5]等諸多結(jié)構(gòu)。然而，加載超表面會(huì)在現(xiàn)有天線(xiàn)陣列中引入額外的結(jié)構(gòu)，增加天線(xiàn)剖面的同時(shí)降低了其增益或阻抗帶寬，過(guò)高的剖面會(huì)增大風(fēng)阻，不利于與載體的集成，增益和帶寬的損失也會(huì)對(duì)天線(xiàn)性能指標(biāo)提出更嚴(yán)苛的要求。
因此，迫切需要不影響天線(xiàn)輻射特性的RCS縮減技術(shù)?；诨刹▽?dǎo)（Substrate Integrated Waveguide，SIW）的磁電偶極子天線(xiàn)展現(xiàn)出一系列優(yōu)勢(shì)，包括低剖面、易加工、饋電簡(jiǎn)便、交叉極化低、寬帶特性和穩(wěn)定的增益。然而，目前已有的磁電偶極子天線(xiàn)RCS縮減技術(shù)主要采用疊加超表面的方式[6]，或從單個(gè)天線(xiàn)單元的角度進(jìn)行開(kāi)發(fā)，尚未利用磁電偶極子陣列本身實(shí)現(xiàn)陣列級(jí)別上的RCS縮減技術(shù)。
Gou等人針對(duì)剖面較高的Vivaldi天線(xiàn)陣列，提出在單元上構(gòu)造不同的電流路徑，實(shí)現(xiàn)兩種輻射性能相近、散射相位相差180°的Vivaldi天線(xiàn)單元，利用兩種單元棋盤(pán)式布陣引入陣列級(jí)散射抵消，從而實(shí)現(xiàn)低散射（包括單站和雙站RCS）和高輻射性能[7]。采用這種方法的陣列具有更為簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)，為機(jī)載天線(xiàn)及其陣列的隱身需求提供了一種新的解決方案。然而，該方法所應(yīng)用的天線(xiàn)存在剖面過(guò)高和輻射特性不穩(wěn)定的問(wèn)題。
針對(duì)上述問(wèn)題，本文首先從輻射散射聯(lián)合特性的角度研究天線(xiàn)單元的諧振特性，通過(guò)周期邊界仿真構(gòu)造出具有相同輻射性能和180°散射相差不同單元。其次，在主極化方向采用相同單元和SIW差分饋電構(gòu)造寬帶匹配的子陣，帶內(nèi)良好匹配實(shí)現(xiàn)對(duì)主極化來(lái)波的低散射；通過(guò)將子陣鏡像布陣實(shí)現(xiàn)對(duì)于交叉極化來(lái)波的散射相消，有效縮減RCS的同時(shí)兼顧了穩(wěn)定的增益輻射。
本文詳細(xì)內(nèi)容請(qǐng)下載：
http://ihrv.cn/resource/share/2000006138
作者信息：
劉豐銘1，2，汪敏1，2，王杰傳1，2，吳昊1，2，吳文1，2
（1.南京理工大學(xué) 電子工程與光電技術(shù)學(xué)院，江蘇 南京 210094；
2.近程射頻感知芯片與微系統(tǒng)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，江蘇 南京 210094）
