伴随着电子技术的飞速发展，高科技和信息化已成为现代化战争的重要特征。为了应对未来战场的复杂环境，提高武器装备的竞争能力和生存能力，世界各国都把发展和研究隐身技术列为国防核心。隐身技术的应用已经涉及航空航天、导弹、坦克、舰船等军事领域，并取得了卓越的实战成果。雷达截面（RCS）是用来衡量目标电磁散射能力的重要参数，RCS减缩技术可以有效的降低目标散射，通过减小其可被侦测的范围，实现相对敌方雷达隐身的效果。目前，隐身作战平台自身的RCS已经得到良好的控制，但加载在平台中的天线系统的RCS已成为整体RCS的突出来源，天线隐身性能的好坏是决定目标隐身能力的关键因素。天线是一种特殊的强散射源，它的基本属性是发射和接收电磁波。值得注意的是实现天线的隐身不能以牺牲其正常辐射性能为代价，如果采用一般的散射控制方法如改变外形、雷达吸波材料等，很难有效解决大部分天线的低RCS问题。迄今为止，天线散射和辐射之间的矛盾仍是天线隐身面临的最大挑战，如何在低RCS天线的设计中保持甚至进一步提高天线的带宽、增益等辐射性能具有十分重要的研究价值。本文以天线的散射理论为基础，提出了低RCS天线设计的新方法，兼顾了对天线辐射特性和RCS特性的同时改善。具体内容包括如下：　　1、基于缺陷地结构（DGS）和准分形结构（QFS）设计一款低RCS宽带圆极化天线。在圆极化微带天线的辐射地板中开槽，在中心引入4个DGS结构并在四周引入8个H形QFS结构。通过改变地板上的电流路径可以有效的展宽天线阻抗带宽和轴比带宽，通过改变地板的外形和面积可以有效实现天线带外RCS减缩。与参考天线相比，设计天线的3dB轴比带宽由2.444-2.458GHz（0.57%）大幅度提升到了2.435-2.470GHz（1.43%），且不降低天线增益。同时，设计天线能够在3-10GHz的宽频段内获得良好的单站RCS减缩特性。　　2、提出一种新的超材料吸波体（MA）的排列方式和其在圆形贴片微带单极子天线中的加载技术，吸波体可以同时参与天线的辐射和散射工作。首先设计了一个宽频带三层吸波体，使其吸波频段可以覆盖天线的工作频段。为了与天线中圆形贴片灵活匹配，不同于传统的周期性排列，将吸波体单元弯折后沿圆环排列，给出了圆环栅格MA结构的设计和仿真方法，同时使该圆环MA保持良好的吸波特性。将圆环栅格MA结构与圆形贴片天线一体化设计得到一个低RCS宽带低剖面微带单极子天线。对于辐射特性，整个圆环栅格MA在天线工作频带内可以作为一个辐射体，产生锥形辐射方向图。对于散射特性，MA作为吸波体可以有效地吸收垂直入射的电磁波，达到减缩天线带内RCS的目标。　　3、提出了一款基于极化转换超材料PCM的宽带低剖面天线，同时在天线带内和带外具有低RCS特性。首先，对PCM的棋盘型排列结构进行改进，去掉棋盘型结构四个角处的PCM上层贴片，得到的十字型排列结构可以打破RCS减缩受PCM极化转换频带的限制。研究结果表明，相比于棋盘型结构的RCS减缩频带（6-9.3GHz，52.4%），十字型结构的RCS结果（6-15GHz，85.7%）得到明显提高。最后，采用上述PCM结构与微带天线一体化设计，微带天线与PCM共用一个辐射地板。与参考天线相比，设计天线能产生较宽的阻抗匹配（6.05-7.52GHz，相对带宽为21.7%）和稳定的增益，在5.8-18.0GHz（102.5%）内RCS得到减缩。　　4、提出一款基于多功能超材料覆层的低RCS圆极化F-P谐振腔天线。覆层单元能够独立控制两正交方向上反射系数和传输系数的幅度和相位，使其同时具备圆极化转化特性、部分反射特性和吸波特性三种功能。在工作频带内，覆层整体表现为一个线-圆极化转换器，将来自馈源的线极化波转换为圆极化波辐射出去；覆层下表面为部分反射表面（PRS），与加载在线极化天线周围的矩形HIS结构一起组成Fabry-Perot谐振腔，HIS结构用来补偿PRS不同极化之间存在的反射相位差，通过多次反射电磁波提高天线增益；覆层上表面为加载电阻元件的吸波层（AS），可以有效吸收入射电磁波能量，从而实现低RCS特性。设计天线的3dB轴比带宽为10.63-10.75GHz，天线增益在工作频带内得到提高，在中心频点处提升了3.2dB，天线RCS在4-13GHz的宽频段实现有效减缩。