基于电磁超材料的天线雷达截面减缩研究

摘要

近些年以来，随着电子信息技术的高速发展，雷达散射截面（Radar Cross Section）的减缩问题做为军事领域中的核心问题，受到了国内外学者的高度关注。天线作为通信系统接收和发射电磁波的重要设备，是低可见平台设备目标产生RCS的主要贡献源之一。由于天线是一种特殊的散射体，如何有效地控制天线的 RCS是实现低可见平台隐身技术的关键点。
　　电磁超材料是近些年提出并被广泛应用在天线设计上的一种新型电磁材料，通过利用电磁超材料的一些特性，可以实现人们想要的天线辐射特性或者散射特性。并且现在的电磁超材料结构设计简单，并越来越朝着宽带发展，能够在较小的成本下实现天线性能的改善。
　　由于微带贴片天线和缝隙天线体积小、重量轻、剖面低，易于集成，被广泛的应用在军事低可见平台中。所以本文从两种天线出发，通过分析两种天线工作原理，然后在天线上合适的布置电磁超材料，从而实现对天线RCS的减缩目的。具体工作如下：
　　1、利用公式以及仿真分析验证了金属环状结构对目标RCS的减缩原理，然后将圆环形金属结构印制在天线金属辐射体周围，实现了微带贴片天线带外的宽频 RCS减缩。
　　2、通过对双过孔型人工磁导体（artificial magnetic conductor）特性的分析，该结构具有极化转换特性和电磁带隙特性，将该材料加载在缝隙天线上，实现了缝隙天线的高增益和低RCS特性。

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缩略语对照表

第一章 绪论

1.1研究背景与意义

1.2国内外研究现状

1.3电磁超材料的发展

1.4本文主要工作及内容安排

第二章 天线散射的基本理论

2.1雷达散射截面的基础理论

2.2天线散射的基础理论

2.3小结

第三章 低RCS微带天线设计

3.1微带天线的特点及工作原理

3.2金属环形结构理论分析

3.3低RCS微带天线设计

3.4小结

第四章 高增益低RCS缝隙天线设计

4.1缝隙天线的特点及工作原理

4.2基本设计思想

4.3材料单元的设计

4.4极化旋转材料对RCS减缩的影响

4.5高增益低RCS天线的设计

4.6小结

第五章 结束语

参考文献

致谢

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