新型人工电磁表面的研究及其在隐身中的应用

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1、中图分类号：TB33论文编号：102870416-S039学科分类号：080904硕士学位论文新型人工电磁表面的研究及其在隐身中的应用研究生姓名苏培学科、专业电磁场与微波技术研究方向微波电路与子系统指导教师贲德教授赵永久教授南京航空航天大学研究生院电子信息工程学院二О一六年三月NanjingUniversityofAeronauticsandAstronauticsTheGraduateSchoolCollegeofElectronicandInformationEngineeringResearchonMetasurfacesandtheirApplicationinSte

2、althAThesisinElectromagneticFieldandMicrowaveTechnologybyPeiSuAdvisedbyProf.DeBenProf.YongjiuZhaoSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringMarch,2016承诺书本人声明所呈交的硕士学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得南京航空航天大学或其他教育机构

3、的学位或证书而使用过的材料。本人授权南京航空航天大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后适用本承诺书）作者签名：日期：南京航空航天大学硕士学位论文摘要由于探测技术的不断进步，传统的雷达隐身技术已经不能满足现代战争需求，迫切地需要对隐身技术进行变革。新型人工电磁表面是二维的新型人工电磁材料，通过调整亚波长单元的结构及排列方式，能够灵活有效地调控电磁波的幅度、相位、极化方式、传播模式等特性，而且具有方法简单、结构轻便、损耗较小、制作容易等优势，为雷达隐身提供了新的思路。本文对新型人工电

4、磁表面及其在隐身中的应用进行了研究，主要内容和研究成果如下：基于人工磁导体单元，设计了棋盘形式的X波段新型人工电磁隐身表面，将其覆盖在金属平板上，由于相消干涉可实现后向散射的缩减，通过仿真验证了其隐身效果。借鉴微带反射阵天线的设计方法，设计了一种具有漫反射效应的X波段随机表面。仿真表明，将该表面覆盖在金属平板上，能显著缩减其后向散射。提出了一种在宽带范围内具有极化转换特性的单元结构，通过调整单元的尺寸和旋转角，能够分别实现交叉极化反射相位和幅度的调控。将随机表面和编码人工电磁表面的概念相结合，设计了一种新型人工电磁表面，能同时实现入射波的极化转换以及漫反射效应，仿真和实测验证

5、了其超宽带极化不敏感的隐身特性。关键词：新型人工电磁表面，雷达隐身，雷达散射截面，相消干涉，随机表面I南京航空航天大学硕士学位论文ABSTRACTDuetothedevelopmentofradardetectiontechnique,traditionalstealthmethodsareunabletomeetmilitarydemands.Therefore,itisnecessarytomakearevolutiontostealthtechnology.Metasurfacesarethetwo-dimensional(2D)equivalentofmetamate

6、rials.Bytailoringthestructureandarrangementofsub-wavelengthunitcells,metasurfacesarecapableofcontrollingelectromagneticwavesfreelyandeffectively,whichprovidesanewwayofthinkingforradarstealth.Itcanbeshownthatstealthmethodbasedonmetasurfaceshasconsiderableadvantagesovertraditionalmethodsowing

7、toitsfeaturesofsimplerealization,compactstructure,lowlossandeasyfabrication.Inthisthesis,metasurfacesandtheirapplicationinstealthhavebeeninvestigated.Themaincontextsandcontributionsareshownasfollows:Withtwokindsofartificialmagneticconductors(AMCs),achess