引言

電磁隱身技術(shù)是指通過(guò)控制被探測(cè)物體自身的參數(shù)，使其難以被探測(cè)雷達(dá)發(fā)現(xiàn)，從而躲避敵方的跟蹤、識(shí)別及攻擊的方法。對(duì)于要求具有強(qiáng)隱身特性的軍事無(wú)線(xiàn)設(shè)備，由設(shè)備中天線(xiàn)產(chǎn)生的電磁散射將極大地影響到設(shè)備的隱身性能[1-5]。天線(xiàn)的散射特性用RCS進(jìn)行表征。傳統(tǒng)的天線(xiàn)RCS減縮方法是通過(guò)在天線(xiàn)外部涂敷吸波材料、天線(xiàn)外形設(shè)計(jì)等，這些方法僅能實(shí)現(xiàn)天線(xiàn)帶外RCS減縮，對(duì)天線(xiàn)的帶內(nèi)RCS基本無(wú)法進(jìn)行減縮。并且天線(xiàn)帶外RCS減縮效果是以犧牲天線(xiàn)輻射特性為代價(jià)的。近年來(lái)，隨著天線(xiàn)技術(shù)的發(fā)展，多種天線(xiàn)RCS減縮技術(shù)被研究人員提出，如基于超材料的天線(xiàn)RCS減縮技術(shù)、加載PIN二極管、天線(xiàn)單元旋轉(zhuǎn)法、天線(xiàn)修形技術(shù)等方法 [3-15]。其中，基于超材料的天線(xiàn)RCS減縮技術(shù)近年來(lái)較為常見(jiàn)[3-8]。在超材料應(yīng)用于天線(xiàn)RCS縮減技術(shù)的初期，研究人員基本都是采用單一超材料種類(lèi)與天線(xiàn)相結(jié)合，如基于頻率選擇表面的低RCS天線(xiàn)、基于電磁帶隙結(jié)構(gòu)的低RCS天線(xiàn)等。近年來(lái)隨著超表面電磁材料的廣泛研究，多種基于超材料組合使用的方法被提出。如Li等人將超表面和人工磁導(dǎo)體組成的陣列結(jié)構(gòu)加載于兩層介質(zhì)基板中間，所組成的圓極化陣列天線(xiàn)較之于參考天線(xiàn)實(shí)現(xiàn)了天線(xiàn)帶外RCS縮減，最大縮減為14 dB[9]。Jia等人設(shè)計(jì)了一款基于相位梯度超表面和吸波體的Fabry-Perot諧振腔天線(xiàn)，將相位梯度超表面組成的超材料覆層加載于貼片天線(xiàn)上方，實(shí)現(xiàn)了天線(xiàn)帶內(nèi)和帶外RCS同時(shí)縮減，帶內(nèi)RCS縮減最大約為24 dB，帶外RCS縮減最大約為18 dB，并且在較寬的頻帶范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)天線(xiàn)RCS的縮減[10]。雖然基于超材料的天線(xiàn)RCS減縮技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)天線(xiàn)帶內(nèi)和帶外RCS同時(shí)減縮并且維持天線(xiàn)的輻射特性，但在使用超材料時(shí)通常需要擴(kuò)大天線(xiàn)原有尺寸或者增加天線(xiàn)覆層，不利于當(dāng)前天線(xiàn)小型化、低剖面的工程應(yīng)用需求。因此，如何在維持天線(xiàn)原有外形尺寸厚度的前提下實(shí)現(xiàn)天線(xiàn)RCS減縮并且維持天線(xiàn)輻射特性，仍需進(jìn)一步探索。

鑒于當(dāng)前天線(xiàn)技術(shù)低剖面、小型化、易共形的發(fā)展趨勢(shì)，針對(duì)當(dāng)前本工程應(yīng)用中在天線(xiàn)空間有限的前提下如何降低天線(xiàn)RCS的問(wèn)題，本文提出了一種可以在維持天線(xiàn)的外形尺寸及厚度不變的情況下實(shí)現(xiàn)天線(xiàn)RCS縮減的復(fù)合修形技術(shù)。通過(guò)同時(shí)沿輻射貼片邊緣和天線(xiàn)金屬底板開(kāi)槽的方式大幅度減少天線(xiàn)的金屬面積，從而實(shí)現(xiàn)天線(xiàn)RCS減縮。并且所引入的空槽維持了天線(xiàn)原有的輻射特性。

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作者信息：

張甲楷1，2，鄭昱2，陳劍2，徐偉2，宗耀2

（1.西安交通大學(xué) 電信學(xué)院，陜西 西安 710049；

2.西安電子工程研究所，陜西 西安 710199）