【摘 要】
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为满足宽带电磁隐身需求,提出了一种完全覆盖C～Ka波段、部分覆盖S和U波段的超材料吸波体.吸波体由四层不同方块电阻的方形电阻膜及泡沫介质基板构成,多层电阻膜结构有效地向两侧拓宽了吸收带宽.为了分析吸波体的电磁吸收机理,建立并分析了该吸波体的精确等效电路模型.仿真结果表明,在3.16～51.6 GHz(相对带宽为176.9％)工作频带内,对TE和TM波均能实现88％以上的吸收率,并且对入射角度具有稳定性.制作、加工并测试了超材料吸波体,实测结果与等效电路计算、全波仿真结果均具有较好的一致性,表明该吸波体在电
【机 构】
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中国矿业大学信息与控制工程学院,徐州221116;中国矿业大学材料与物理学院,徐州221116;试验物理与计算数学重点实验室,北京100076;高性能电磁窗航空科技重点实验室,济南250023
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为满足宽带电磁隐身需求,提出了一种完全覆盖C～Ka波段、部分覆盖S和U波段的超材料吸波体.吸波体由四层不同方块电阻的方形电阻膜及泡沫介质基板构成,多层电阻膜结构有效地向两侧拓宽了吸收带宽.为了分析吸波体的电磁吸收机理,建立并分析了该吸波体的精确等效电路模型.仿真结果表明,在3.16～51.6 GHz(相对带宽为176.9％)工作频带内,对TE和TM波均能实现88％以上的吸收率,并且对入射角度具有稳定性.制作、加工并测试了超材料吸波体,实测结果与等效电路计算、全波仿真结果均具有较好的一致性,表明该吸波体在电磁隐身领域具有重要的应用价值.
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面向高速传输信息的需求,基于近零指数超材料概念提出了一种全新的频分复用实现架构.所采用的近零指数超材料由一块近零介电常数背景和任意排列的光学掺杂异质体构成.解析理论表明,光学掺杂异质体可以灵活调控近零指数超材料整体的等效磁导率以及传输响应,所以在其周围环绕金属屏蔽环并加载开关,即可实现对多频带传输幅度的独立调制.数值仿真和理论计算结果表明,当加入N个光学掺杂异质体,即可形成N路信息传输通道,有效提升信道容量.基于近零指数超材料的频分复用实现架构具有部署灵活、易于调节等优势,且近零介电常数响应可以在微波、太
为了满足日益增长的对多功能天线的需求,提出了一种基于超表面覆层的低剖面可重构天线.该天线由三部分组成:矩形蘑菇型超表面覆层,缝隙耦合天线和简单的直流偏置控制电路.通过分别调整两组PIN开关的工作状态,使得天线辐射表面的电流被改变,进而实现辐射方向图的重构.通过仿真计算和优化,最终确定了天线的最优结构.实测结果表明:天线可以在四种不同的状态下工作,其xoz面方向图可以在士30°之间切换;四种工作状态的共享-10dB阻抗带宽为4.2％.所提出的天线具有低剖面、高增益、低成本、操作简便等特点.
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超构表面(metasurface,MS)是当前电磁领域研究的热点和前沿,它能够有效调控电磁波.2比特数字编码MS由于不同形态单元个数的增加,增强了散射和辐射控制的灵活性,为更好的隐身效果、更宽的带宽以及多功能的实现提供了可能.文中将分形磁电偶极子天线结构和极化控制MS单元有机融合,先构建出激励MS单元,再通过结构变换和数字编码,提出了2比特可激励编码MS,并设计了拓扑结构.仿真和实验验证了辐射与散射调控的多功能特征.设计的2比特激励编码MS在天线雷达散射截面(radar cross section,RCS
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