【摘 要】
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材料隐身是在外形隐身的基础上进一步降低目标雷达散射截面（Radar Cross Section,RCS）的重要途径。频率选择表面（Frequency Selective Surface,FSS）作为一种新型隐身材料较传统材料在功能实现方式上更加多样化,在设计上具有更高的灵活性。目前关于频率选择表面的研究大多是平板反射率性能以及小角度30°范围内的单站RCS缩减。本文将结合频率选择表面阻抗层和金属反
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材料隐身是在外形隐身的基础上进一步降低目标雷达散射截面（Radar Cross Section,RCS）的重要途径。频率选择表面（Frequency Selective Surface,FSS）作为一种新型隐身材料较传统材料在功能实现方式上更加多样化,在设计上具有更高的灵活性。目前关于频率选择表面的研究大多是平板反射率性能以及小角度30°范围内的单站RCS缩减。本文将结合频率选择表面阻抗层和金属反射板边缘渐变阻抗加载,设计实现有限尺寸平板结构的宽角域单站RCS缩减。具体研究内容如下:首先,仿真双站RCS散射波瓣方向图,分析预估FSS吸波体结构的单站RCS性能。进一步比较了FSS有限尺寸平板结构在HH和VV不同极化下RCS性能差异。斜入射VV极化宽角域的单站RCS缩减与其反射率吸波性能一致,HH极化30°角域范围以外单站RCS缩减性能较差。通过仿真分析Salisbury屏模型,得到有限尺寸阻抗加载吸波结构RCS性能极化差异是由于下层金属反射板边缘电流不连续的散射造成的,并指出HH极化大角度斜入射单站RCS,很难通过加强FSS吸波性能得到优化。其次,提出采用处理金属底板边缘电流的方式来降低斜入射边缘散射贡献以实现宽角域RCS缩减。采取物理光学法推导出电阻膜表面电流与阻抗关系,通过渐变阻抗电阻值以实现边缘电流渐变为零。探究了有限尺寸金属平板加载渐变电阻条后RCS特性与电阻条尺寸大小的关系,设计了一种在5-10 GHz,11-90°宽角域范围内有明显RCS缩减,0-10°与金属平板单站RCS性能基本一致的渐变电阻条。并在此基础上,结合大角度RCS缩减的渐变电阻条与小角度强吸波的FSS,设计了一种FSS有限尺寸吸波结构,达到在5-10 GHz频率范围内,HH极化下0-90°角度内10 d B单站RCS缩减,VV极化下0-80°内10 d B单站RCS缩减性能。
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