基于人工电磁结构的RCS缩减研究

发布时间：2020-10-12 22:07

　　 随着电磁技术在战争中的使用以及雷达探测技术的不断发展,电磁隐身受到了很多国家的重视。能否在作战中实现隐身,在一定程度上决定了作战武器的生存概率,因此如何降低目标雷达散射截面(Radar Cross Section,RCS)具有重要的研究意义。人工电磁结构(Artificial Electromagnetic Structure,AES),也被称为电磁超材料(Metamaterial,MTM),是一种具有不同于自然界物质物理特性的人工结构,近年来在目标RCS缩减中得到了较为广泛的应用。基于电磁波吸收和电磁波无源相消两种思想,本文设计了两类新型的人工电磁结构,分别是基于谐振特性的多频吸波结构,以及可以实现反射相位差为180°的两种人工磁导体(Artificial Magnetic Conductor,AMC)构造的棋盘结构,这些结构在宽频范围内实现了目标RCS缩减。下面简要介绍本文的主要内容。第一章介绍了人工电磁结构的研究现状,主要包括其在吸波结构和基于非吸波原理的RCS缩减中的应用。并且对增大具有谐振特性吸波体吸收带宽的两种方法进行了总结,概括了本文研究工作的背景和意义。第二章主要是基本理论的介绍,包括人工电磁结构相关的基本理论、电磁吸波相关理论和RCS缩减的相关理论,并对人工电磁结构吸波率和RCS缩减的关系进行了总结。第三章介绍了本文设计的四种多频人工电磁吸波结构,分别是双重嵌套、三重嵌套、三层叠加、和双层叠加双重嵌套的基于人工电磁结构的吸收体。分析了它们的S参数、电谐振特性和能量吸收特性,并分析了参数变化对吸波结构性能的影响。第四章首先对四种基于人工电磁结构的吸波体的2×2阵列进行了分析,主要内容包括两个方面,分别是阵列的能量吸收特性和RCS缩减特性。第五章设计了两种新型AMC结构,首先对AMC单元的反射相位进行了调整和分析,确定AMC之后在其基础上构造了AMC棋盘结构,验证了棋盘结构的宽带RCS缩减特性,并对实现RCS缩减的原因进行了分析。第六章对全文工作进行了总结,并对目前工作中存在的不足进行了讨论,针对存在的问题对下一步研究进行了展望。
【学位单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：E83;O441
【部分图文】：

人工电磁吸波结构(a)上层金属结构；(b)下层金属条带[13]

图1-2双频吸波结构(a)单个开口谐振环的结构图；(b)吸波单元的结构图

HSRR人工电磁吸波结构[22]
【参考文献】

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本文编号：2838344