超材料结构飞行器隐形设计及3D打印制造工艺探索

摘要

本文提出一种可应用于隐形飞行器的梯度超材料雷达吸波结构.该结构由三部分构成:梯度折射层为介电常数呈梯度分布的非谐振超材料,可控制传播方向;吸波层将电磁波吸收并转化为热能;反射层反射电磁波,阻止其进入结构内部.根据电磁黑洞理论公式设计了圆环型和平板型梯度超材料折射层,采用光同化3D打印工艺对其进行制造.吸波性能测试结果表明在Ku波段,结构的吸收率大于-10dB,带宽为6GHz,证实了超材料作为飞行器吸波结构的可行性.此外,研究分析了超材料的结构特点及工艺制造约束,探讨了面向超材料的高性能、多材料3D打印新工艺,为超材料向着功能集成化、器件化发展提供工艺研究支持.