CN114552205B 非对称传输双面像超材料双通带隐身天线罩及其设计方法 （中国人民解放军空军工程大学）

非对称传输双面像超材料双通带隐身天线本申请公开了非对称传输双面像超材料双控结构由沿y轴排列的两条金属条带、介质板和沿y轴排列的金属光栅构成。双通带极化转换结构由相位调控结构中沿y轴排列的金属光栅、三双通带极化转换结构中沿x轴排列的金属光栅、两层打印在PET薄板上的ITO条带电阻膜和两层入射的y极化波和x极化波实现RCS减缩隐身和吸2所述相位调控结构设置于所述天线罩单元的上方，所述相位调控结构用于控制反射y所述双通带极化转换结构设置于所述相位调控结构的下方，所述双通带极所述吸波结构设置于所述双通带极化转换结构的下方，所述吸波结所述第二介质板设置于所述第一金属光栅的上方，所述第二介质所述第二金属光栅为沿x轴设置的金属光栅，所述吸波结构包括依次设置的所述第二其中，所述第一ITO电阻膜与所述第二ITO电阻膜结构相同，所述第的长度不等于所述第二天线罩单元中第二金属多个所述第一天线罩单元和多个第二天线罩单元分别按照第一排布周期组成第一超36.如权利要求5所述的非对称传输双面像超材料双通带隐身天线罩的设计方法，其特步骤41，根据所述第一排布周期，将多个所述第一天线步骤42，根据所述第一排布周期，将多个所述第二天线步骤43，根据所述第二排布周期，将所述第一超单元和所述7.如权利要求5所述的非对称传输双面像超材料双通带隐身天线罩的设计方法，其特8.如权利要求5所述的非对称传输双面像超材料双通带隐身天线罩的设计方法，其特4光栅与第一金属条带、第一金属条带与第二金属光栅之间设置有厚度相同的第一介质板；两条第二金属条带之间的间距等于任一条第二金属5属条带的倾斜角度为45°。属条带的倾斜角度为45°。6[0022]本申请的上述和/或附加方面的优点在结合下面附图对实施例的描述中将变得明[0023]图1是根据本申请的一个实施例的非对称传输双面像超材料双通带隐身天线罩正[0024]图2是根据本申请的一个实施例的非对称传输双面像超材料双通带隐身天线罩背[0030]图8是根据本申请的一个实施例的电磁波沿着-z方向垂直入射时对x极化波的反[0031]图9是根据本申请的一个实施例的在x极化电磁波垂直入射时双通带极化转换结[0033]图11是根据本申请的一个实施例的x极化波沿着-z方向入射时吸波结构的等效电[0035]图13是根据本申请的一个实施例的当R＝50a/sq时y极化波沿着+z方向入射时的[0036]图14是根据本申请的一个实施例的天线罩在x极化波沿着+z方向入射时的角度敏[0037]图15是根据本申请的一个实施例的当不同角度的y极化波沿着-z方向入射时天线[0038]图16是根据本申请的一个实施例的当不同角度的x极化波沿着+z方向入射时天线[0039]图17是根据本申请的一个实施例的在线极化入射时天线罩透射情况的实验环境[0040]图18是根据本申请的一个实施例的实验测试环境和实验测得的当x极化波和y极7[0044]如图1至图3所示，本实施例提供了非对称传输双面像超属光栅与第一金属条带、第一金属条带与第二金属光栅之间设置有厚度相同的第一介质[0050]进一步的，第一金属条带沿逆时针方向倾斜设置，第一金属条带的倾斜角度为45°。极化波。互相垂直的金属光栅结构与斜置的第一金属条带构成类似Fabry-Perot谐振腔结8[0056]具体的，x极化波的吸波结构由沿x-轴的第二金属光栅、两层沿x-轴并且打印在ITO表面电阻为50a/sq。9构建了类似于F-P谐振腔的高透结构，能够有效地提高该双通带极化转换结构的交叉极化入射的y极化波同样能够在10GHz和11.9GHz处被转化为x极化波并透过该结构，而入射的x[0085]具体的，以上所设计的结构可以实现高效的双通带非对称传输，但当y极化波沿着-z方向入射时，结构会产生很强的后向散射。为有效地实现在y极化波入射时的隐身功有结构上方加载一层F4B介质板(第二介质板)和一层金属结构(第二金属条带)构成的。第合度极高，这说明在原有结构基础上加载y极化波的相位调控结构不会影响其原有的工作[0087]由于金属光栅的极化滤波特性(即全透射一种线极化波，因此通过调整对y-轴向的金属条带能够有效的调控反射相位。从图10(b)可以看出，在8-可以看出当i＝5mm和i＝9mm时，这两种超材料单元在y极化波入射时能够在10-16GHz范围[0089]上述所设计的天线罩可以对沿着-z方向入射的x极化波较好地实现双通带交叉极天线罩的背部集成了另外一种针对x极化波的吸波结构，它可以很好地吸收沿着+z方向入[0090]该结构是通过在上步所设计结构背部添加了两层F4B介质板和两层相同且带有四表示为第二层ITO电阻膜结构和金属光栅pppp常数和厚度以及电阻膜的方阻与形状就能使超材料单将反射幅度降低到-10dBsm以下(吸收率大于90％)，从而可以实现对x极化波的宽带吸收，单元按照3×3排布构建了0-τ棋盘结构。该天线罩能够在7.5-23.8GHz(104.2％)范围内实现超过0所设计的双层ITO的结构对x极化波的优越[0115]如图17(a)所示，工作在2-18GHz的两个线极化馈源喇叭被用做发射器和接收对网络分析仪进行校准以及在网络分析仪中添加时域门来减小周围环境以及网络分析仪入射的角度。图18(c)和(d)给出了y极化波和x极化波以不同角度入射时天线罩正面(沿-z带极化转换结构和y极化波相位调控结构共用沿y轴排列的金属光栅。x极化波吸波结构由沿x轴排列的金属光栅、两层沿x轴且打印在PET薄层上的ITO条带电阻膜和两层介质板组时对沿+z和-z轴向入射的y极化波和x极化波实现RCS减缩隐身和吸波隐身功能，充分利用