[01638707]Broadband Polarization Rotation Reflective Surfaces and Their Applications to RCS Reduction

在国际上首次提出了基于极化旋转材料实现目标雷达截面减缩的方法。该方法利用电磁波固有的极化相关特性,通过正交排布的极化旋转材料对同一入射电磁波极化的旋转方向相反的调控效果,得到两个反射幅度完全相同、反射相位相差180度的电磁波。对目标进行雷达截面减缩时,通过将设计好的极化旋转材料按两种正交旋向等面积的排布在目标表面,即可实现宽带的雷达截面减缩效果,得到具有良好隐身特性的低散射目标。相比于利用两种以上人造磁导体之间特定相位差实现雷达截面减缩的传统方法,该方法仅需要设计一种单元,设计复杂度降低50%以上,10dB雷达截面减缩的相对带宽可达130%,较传统方法提升70%,具有明显的性能优势和且设计更加简易。该方法具有频率移植性,可以通过等比例缩放实现任意频段的雷达截面减缩,用于目标宽带隐身设计具有良好的效果。 此外,还提出了一种新型的宽带极化旋转反射面的设计方法。通过将单元自身结构设计成非对称性结构,从而引入新的谐振点,得到更宽的极化旋转带宽。该新型极化旋转反射面能够在6GHz-10GHz的频率范围内实现大于98%的极化旋转效率,在材料法向±60°的角度范围内具有稳定的极化旋转特性,转换效率大于80%。该新型极化旋转反射面可以用于宽带雷达截面减缩、宽带圆极化天线设计、平面反射阵天线设计等。