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隐身技术作为提高作战武器生存能力和突防能力的有效手段,对国防军事的发展具有重要意义,而衡量目标隐身性能优劣的重要指标则是雷达散射截面(Radar Cross Section,RCS)。天线作为低可见平台RCS的主要贡献者,如何良好地兼顾其辐射性能和散射性能成为雷达目标隐身技术中的一个关键性技术课题。在此应用背景下,本文围绕极化转化超表面和1-bit编码超表面展开研究,利用电磁超表面的相位调制特性对电磁波极化方式和传播方向进行调控,为实现宽带RCS减缩提供了新的途径。本文主要的研究内容和成果如下:第一,基于棋盘型排布的AMC(Artificial Magnetic Conductor,AMC)结构减缩RCS机理和电磁波的极化特性,提出了一种应用于宽带RCS减缩的新型电磁超表面:极化转化超表面。该超表面由具有极化转化特性的倾斜开口谐振环(Split Ring Resonator,SRR)和细线结构组合而成。仿真结果表明,10dB极化转化带宽为9.4-19.2GHz,在此频带范围内,平均极化转化率(Polarization Conversion Ratio,PCR)接近100%。由于超单元结构的高效极化转化率,在入射波垂直照射的情况下,相对于同尺寸的金属板,极化转化超表面的10dB单站RCS减缩相对带宽为60%以上。第二,利用电磁超材料加载技术设计了一款低RCS微带天线。将极化转化超表面加载到微带天线单元周围,可在不改变原天线尺寸的情况下降低天线的后向散射。仿真结果表明,加载极化转化超表面后,微带天线的辐射性能基本不受影响。当入射波分别以x极化和y极化方式垂直入射时,相对于参考天线,所设计天线在7-24GHz的宽频带范围内实现了有效地RCS减缩,其中5dB以上单站RCS减缩频段为8.9-19.4GHz。由此可见,极化转化超表面为天线RCS减缩提供了一种新的设计思路。第三,提出了一种在微波频段内具有宽带RCS减缩特性的1-bit编码超表面。该超表面由“0”单元和“1”单元组成,其反射相位差在很宽的频段范围内接近180?。通过对这两种基本单元的空间排布进行编码设计,使入射电磁波发生漫反射,可以实现宽带RCS减缩。全波仿真结果表明,在垂直入射的情况下,以同尺寸的金属板为参考,编码超表面可在10-20.75GHz的宽频带内基本实现10dB以上单站RCS减缩。此外,相对于由同种单元结构组成的相同尺寸的棋盘型结构而言,RCS减缩相对带宽增加了25%。综上,编码超表面作为一种有效地RCS减缩手段,在雷达隐身和天线设计等方面具有巨大的应用潜力。