编码超表面实现太赫兹雷达散射截面显著缩减

本文研究了利用编码超表面技术来减少太赫兹频率（Terahertz, THz）宽带雷达横截面的方法。编码超表面是一种特殊的电磁超结构，它通过精细设计的单元结构，如在"0"和"1"编码的基本单元之间引入相位差，能够在宽频段内提供接近180度的反射相位变化。这种非周期性的排列方式使得入射的电磁波被散射并扩散，从而显著降低雷达回波，即减小了雷达散射截面（Radar Cross Section, RCS）。 研究团队设计了一种柔性且非定向散射的1比特编码超表面，它在太赫兹频率1.0至1.4 THz的范围内，镜像反射率低于-10分贝，相比同样尺寸的金属板，可以实现至少10分贝以上的RCS减小，最大减小量甚至可以达到19分贝。这一特性对于军事雷达隐身、高分辨率成像以及宽带通信等领域具有重大价值。当编码超表面被弯曲到直径为4毫米的金属圆柱表面上时，尽管存在一定的影响，但雷达散射截面的减小依然保持在0.9至1.2 THz的宽频带上，显示出了良好的宽频带减缩性能。 编码超表面的设计和实现依赖于先进的光学和电磁学原理，它遵循能量守恒原则，并通过控制电磁波的传播路径来调控太赫兹波的行为。在太赫兹波的应用中，例如高精度成像和通信系统，一个关键的技术挑战是确保信号的稳定性和功能性，而编码超表面作为一种新型的调控手段，有助于解决这一问题。 文章指出，要实现雷达隐身，关键是降低目标的回波信号强度，而编码超表面通过减少RCS来达到这个目的。PACS分类涵盖了光学、电磁学、固态物理以及光电子学等多个领域，表明了这项研究的重要性。该研究成果发表在《物理学报》上，具有较高的学术影响力，并被赋予了DOI标识，便于后续学者追踪引用。 总结来说，编码超表面为太赫兹波领域的多功能器件开发提供了新的可能，有望在军事、科研和工业应用中发挥重要作用，尤其是在雷达隐身、通信和成像技术的未来发展中。