人工电磁材料在隐身技术中的应用

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1、Proceedingsof2011ChinaFunctionalMaterialsTechnologyandIndustryForum(CFMTIF2011)ApplicationofMetamaterialsinRadarStealthTechnologyYongqiangPANG,HaifengCHENG,YongjiangZHOU,JunWANGCollegeofAerospaceandMaterialsEngineering,NationalUniversityofDefenseTechnology,Changsha,China,410073Email:225pang@163.com

2、Abstract:Metamaterials(MMs)havebecomegenerallyacknowledgedasanareaofparticularlyinterestingimportanceinelectromagneticbecauseoftheiruniqueelectromagneticperformancesandhavegreatapplica-tionvaluesinradarstealthtechnologyspecially.Byvaryingtheinclusionsanditispossibletoenhanceab-sorptionpropertiesfor

3、theconventionalabsorbersorofferanewdesigndimension.Inthispaper,high-impedancesurfaces,havinghighpotentialofapplicationinmilitarystealthtechnology,wereproposed.Theworkingmechanismandpossibilitiesofimprovingtheabsorptionpropertiesweremainlystudiedandthendemonstratedbybothsimulatedandexperimentalresul

4、ts.Intheend,thefuturetrendsofMMabsorbersweregiven.Keywords:metamaterial;stealthtechnology;wideband;ultra-thin人工电磁材料在隐身技术中的应用庞永强，程海峰，周永江，王军国防科技大学，航天与材料工程学院，新型陶瓷纤维及其复合材料国防科技重点实验室，长沙，中国，410073Email:225pang@163.com摘要：新型人工电磁材料由基本结构单元按照一定拓扑结构排列构成，这种结构单元群使得其对电磁波表现出特殊的电磁响应，是目前电磁学和材料学等领域研究的前沿，受到各国学者的广泛关注。其中

5、，新型人工电磁材料重要的应用方向之一是在隐身技术领域。通过人工电磁结构单元可以实现对电磁波响应的调控，无论从改善传统吸波材料性能还是新的吸波机理发现，新型人工电磁材料料都表现出了巨大的发展潜力。该文介绍了一种最有可能应用于隐身技术的人工电磁材料—高阻抗表面，着重分析了该类吸波材料的工作原理以及提高吸波性能的途径，并通过数值计算和实验的方法进行了验证，最后归纳总结了该领域一些存在的问题以及发展趋势。关键词：人工电磁材料；隐身技术；宽带；超薄波频段的重要方向之一。1引言[10]2006年，J．Pendry等指出，麦克斯韦方程经过新型人工电磁材料是指一种具有天然媒质所不具坐标系变换后，可以提供特定

6、分布的折射率，从而实现[1]备的超常物理性质的人工复合结构或复合媒质。换句对电磁波传播方向的控制，并随后制备出了完美隐身斗话说，人工电磁材料是通过在传统媒质材料中嵌入某种篷[11]，成功的验证了微波隐身。由于该隐身斗篷含有谐周期或非周期结构的单元，构造出自然媒质不具有的新振结构单元，对电磁波能量的损耗较大，在这种情况下，型电磁特性的人工周期材料。由于具有周期排布的人工入射波依然有后向散射。2009年，T.J.Cui等人[12]制备电磁材料易于设计和加工，目前绝大部分研究集中于出了由非谐振单元构成的隐身斗篷，可以在13~16GHz此，因而本文提到的人工电磁材料都是基于周期结构范围内隐身，带宽较

7、基于谐振单元隐身斗篷工作带宽有的。从2000年至今，新型人工电磁材料这一领域得到大幅的提高。上述隐身斗篷都是通过改变电磁波的传输了突飞猛进的发展，得到了电磁学、光学、声学、纳米路径实现完美隐身，且其构造及其复杂，由成千上万个[2-9]科学等诸多学科的关注。关于人工电磁材料的研究最基本机构单元组成，短时期内难以获得应用，特别是在早开始于微波频段，目前也是最为成熟的领域。其中，武器装备应用方面更难。然而，结构相对