引言

電磁隱身技術是指通過控制被探測物體自身的參數，使其難以被探測雷達發現，從而躲避敵方的跟蹤、識別及攻擊的方法。對于要求具有強隱身特性的軍事無線設備，由設備中天線產生的電磁散射將極大地影響到設備的隱身性能[1-5]。天線的散射特性用RCS進行表征。傳統的天線RCS減縮方法是通過在天線外部涂敷吸波材料、天線外形設計等，這些方法僅能實現天線帶外RCS減縮，對天線的帶內RCS基本無法進行減縮。并且天線帶外RCS減縮效果是以犧牲天線輻射特性為代價的。近年來，隨著天線技術的發展，多種天線RCS減縮技術被研究人員提出，如基于超材料的天線RCS減縮技術、加載PIN二極管、天線單元旋轉法、天線修形技術等方法 [3-15]。其中，基于超材料的天線RCS減縮技術近年來較為常見[3-8]。在超材料應用于天線RCS縮減技術的初期，研究人員基本都是采用單一超材料種類與天線相結合，如基于頻率選擇表面的低RCS天線、基于電磁帶隙結構的低RCS天線等。近年來隨著超表面電磁材料的廣泛研究，多種基于超材料組合使用的方法被提出。如Li等人將超表面和人工磁導體組成的陣列結構加載于兩層介質基板中間，所組成的圓極化陣列天線較之于參考天線實現了天線帶外RCS縮減，最大縮減為14 dB[9]。Jia等人設計了一款基于相位梯度超表面和吸波體的Fabry-Perot諧振腔天線，將相位梯度超表面組成的超材料覆層加載于貼片天線上方，實現了天線帶內和帶外RCS同時縮減，帶內RCS縮減最大約為24 dB，帶外RCS縮減最大約為18 dB，并且在較寬的頻帶范圍內實現天線RCS的縮減[10]。雖然基于超材料的天線RCS減縮技術可以實現天線帶內和帶外RCS同時減縮并且維持天線的輻射特性，但在使用超材料時通常需要擴大天線原有尺寸或者增加天線覆層，不利于當前天線小型化、低剖面的工程應用需求。因此，如何在維持天線原有外形尺寸厚度的前提下實現天線RCS減縮并且維持天線輻射特性，仍需進一步探索。

鑒于當前天線技術低剖面、小型化、易共形的發展趨勢，針對當前本工程應用中在天線空間有限的前提下如何降低天線RCS的問題，本文提出了一種可以在維持天線的外形尺寸及厚度不變的情況下實現天線RCS縮減的復合修形技術。通過同時沿輻射貼片邊緣和天線金屬底板開槽的方式大幅度減少天線的金屬面積，從而實現天線RCS減縮。并且所引入的空槽維持了天線原有的輻射特性。

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作者信息：

張甲楷1，2，鄭昱2，陳劍2，徐偉2，宗耀2

（1.西安交通大學 電信學院，陜西 西安 710049；

2.西安電子工程研究所，陜西 西安 710199）