人工电磁材料(Metamaterial)用来描述自然界不存在的、人工制造的、具有周期性结构的复合材料,它具有自然界不存在的超常物理特性,包括结构型吸波材料(RAS)、电磁带隙结构(EBG)、频率选择表面(FSS)以及左手材料(LHM)等。其中,电磁带隙结构以及频率选择表面结构被频繁的用在天线设计中用来提高天线的性能,而且在目标隐身方面也有很多应用。本文主要研究人工电磁材料(以EBG与FSS结构为主)的天线RCS减缩技术。首先对于普通的EBG结构以及FSS结构,给出其工作的基本原理以及发展现状;其次介绍了雷达散射截面的基本定义以及天线散射的基本理论。为后文EBG以及FSS结构的设计以及RCS减缩等方面提供了理论基础。在此基础之上,本文包括以下内容:1.首先对影响EBG反射相位带宽的尺寸参数进行分析,然后根据分析结果,设计出一种圆周排列的EBG结构,并对其结构参数进行优化,确定最终尺寸。将其加载于微带天线上,其对天线RCS的减缩带宽宽于普通的EBG结构。最后再对这种EBG结构进行优化,使其对天线的辐射影响减小,相对于普通的EBG结构,减缩天线RCS的带宽从1.2GHz增加到2.1GHz。2.设计了一种环状阻抗型FSS吸波结构,并对其单元的电磁特性进行了详细的分析。在此基础上将该阻抗型FSS吸波结构应用于微带阵列天线RCS的减缩中。阻抗型FSS结构由周期排列的FSS单元组成,每个单元均由三个阻抗环构成,阵列天线为2*2的微带贴片天线阵,并将阻抗性FSS结构排列在阵列天线单元之间。仿真结果表明,该结构可以在6GHz-22GHz频段内表现出良好的吸波特性。将其加载于微带阵列天线时,对天线的辐射特性产生的影响较小,且天线的单站RCS减缩效果明显,最大减缩量可达27dB,实现了宽带、宽角域的天线RCS减缩。3.FSS结构在天线的RCS减缩方面的应用已经比较成熟,但是一般均用于天线的带外RCS减缩,对于天线带内的RCS减缩比较少。本文设计了一种带通带阻可重构的FSS结构,可以使FSS结构分时工作于带通与带阻两种状态。将其应用于天线的RCS减缩中,可以使天线在工作且有带外RCS减缩以及不工作且有带内RCS减缩这两种状态下切换。