【摘要】：隱身技術(shù)的關(guān)鍵是降低目標(biāo)的雷達(dá)波散射。而對(duì)于大多數(shù)探測(cè)中所使用的單站雷達(dá)技術(shù)而言,則需要有效降低目標(biāo)的背向雷達(dá)散射截面。隨著全方位、多層次、寬譜帶的雷達(dá)電磁探測(cè)技術(shù)的發(fā)展,基于外形設(shè)計(jì)和電磁吸波材料的傳統(tǒng)電磁波隱身技術(shù)無(wú)法完全應(yīng)對(duì)未來(lái)武器裝備的隱身性能需求,而新興的電磁超材料吸波結(jié)構(gòu)又存在難以突破的窄帶局限性。因此,探索新的雷達(dá)散射縮減技術(shù)不僅具有理論意義也具有很強(qiáng)的應(yīng)用價(jià)值。人工電磁超表面是二維形式的人工電磁材料,是人工電磁材料研究深入和發(fā)展的結(jié)果。本文的工作以廣義斯涅爾定律為理論基礎(chǔ),開(kāi)展人工電磁超表面電磁波異常反射性質(zhì)的理論和實(shí)驗(yàn)研究。利用不同尺寸的諧振結(jié)構(gòu)單元對(duì)電磁場(chǎng)不同的相頻響應(yīng),對(duì)電磁波的反射形成漸變甚至隨機(jī)變化的相位分布,從而對(duì)電磁波的反射波矢進(jìn)行‘裁剪’,最終改變電磁波的反射方向和反射波瓣形狀,達(dá)到背向散射降低的效果。論文的主要的研究?jī)?nèi)容與貢獻(xiàn)可概括如下：1.以廣義斯涅爾定律為設(shè)計(jì)理論基礎(chǔ),提出并設(shè)計(jì)了具有特定反射角的異常反射人工電磁超表面,可實(shí)現(xiàn)任意角度的電磁波異常反射。仿真分析和樣品實(shí)測(cè)均驗(yàn)證了設(shè)計(jì)的有效性,在整個(gè)X波段獲得了良好的背向散射縮減效果。該結(jié)構(gòu)樣板具有成本低,厚度薄等工藝優(yōu)勢(shì),可以應(yīng)用于天線反射陣和波束調(diào)控設(shè)計(jì)。由于其優(yōu)異的背向散射縮減特性,在電磁隱身領(lǐng)域也有潛在的應(yīng)用前景。2.借鑒朗伯表面‘漫反射’的光學(xué)原理,提出并設(shè)計(jì)了人工電磁隨機(jī)反射超表面,可以實(shí)現(xiàn)電磁波類(lèi)似漫反射的散射效果。仿真分析和樣品實(shí)測(cè)均驗(yàn)證了設(shè)計(jì)的有效性,在整個(gè)X波段獲得了隨機(jī)反射和良好的背向散射縮減效果。人工電磁隨機(jī)反射超表面的寬帶性能優(yōu)勢(shì)明顯,同時(shí)具有厚度薄、重量輕、工作頻帶可設(shè)計(jì)、調(diào)控能力豐富等優(yōu)勢(shì),在雷達(dá)天線罩、電磁隱身等領(lǐng)域都有著潛在的研究與應(yīng)用前景。
【學(xué)位授予單位】：南京大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：O441.4

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