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新型人工电磁材料是一种由亚波长单元结构周期或非周期地排列构成的,具有独特电磁特性的人工材料。人为地设计微观谐振单元以及其空间排列方式可以控制新型人工电磁材料对外加电磁波的响应。新型人工电磁材料的出现为人类更好地控制、利用电磁波提供了强有力的工具。本文介绍了新型人工电磁材料对电磁波散射和辐射特性的调控,并将其应用于雷达隐身领域。主要研究内容如下: (1)分析了利用人工电磁表面实现RCS缩减的原理,并讨论了该技术与其它隐身技术的区别。 (2)设计了基于三层结构的人工电磁表面。该表面利用了十字形贴片单元,通过合理选择单元的参数,使得入射平面波的反射相位在360°内均匀、随机地分布,从而实现回波的漫散射,达到隐身的目的。该表面具有宽带、低剖面、易共形等优点,可在8-15GHz内将金属板的后向RCS缩减10dB以上。 (3)在以上工作的基础上,为进一步实现低剖面和小型化,设计了单层的人工电磁表面。该表面采用宽带多谐振结构,可通过调节结构参数实现反射相位在在360°内均匀、随机地分布,使得覆盖该表面的目标后向RCS得到有效缩减。仿真和实验结果均可以表明单层人工电磁随机表面优秀的隐身性能。