人工电磁材料覆层优化微带天线的低RCS与高增益设计

本文档标题为"一种高增益低RCS微带天线设计 (2015年)"，发表于空军工程大学学报（自然科学版）第16卷第2期。该研究主要探讨了如何通过创新设计来提升微带天线的性能。研究人员采用了人工电磁材料作为关键组件，构建了一种特殊的覆层结构。 覆层的核心组成部分包括一个介质板和其两侧的人工周期表面。上表面覆盖有集总电阻的方形环形贴片，这种设计赋予了天线宽带吸波特性，能够有效地吸收射入的电磁波。而下表面则采用开条带缝和圆环缝的金属贴片，这些结构提供了部分反射特性，使得电磁波能够在微带天线内部形成类似于Fabry-Perot（F-P）谐振腔的效果。 通过将这个覆层安装在微带天线上方，天线的定向性得到增强，从而改善了微带天线的辐射和散射性能。实验结果显示，应用了人工电磁材料覆层之后，天线的雷达散射截面（RCS）在2~14 GHz的宽频带内显著降低，最大减缩量达到了惊人的28.3 dB，这有助于减少被雷达探测到的可能性，提高通信和信号传输的安全性。 此外，研究还表明，这种设计并未牺牲天线的增益，反而在工作频带内有所提升，最高提升了4.3 dB，这意味着在保持高效率的同时，天线的信号接收能力也得到了增强。这种技术对于现代无线通信和雷达系统具有重要的实际应用价值，特别是在需要减小电磁干扰和提高隐蔽性的军事或航空领域。 关键词包括人工电磁材料、覆层、雷达散射截面、吸波以及Fabry-Perot谐振腔，这些都是理解这项研究核心技术的关键术语。整体来看，这篇论文提供了一种创新的解决方案，以提高微带天线的性能，对电磁材料在天线设计中的应用有深入的理论和实践探索。