中文引用格式： 刘丰铭，汪敏，王杰传，等. 一种低剖面低RCS磁电偶极子天线阵列的设计[J]. 电子技术应用，2024，50(9)：31-35.
英文引用格式： Liu Fengming，Wang Min，Wang Jiechuan，et al. The design of a low profile and low RCS magneto-electric dipole antenna array[J]. Application of Electronic Technique，2024，50(9)：31-35.
引言
近年来，机载平台的雷达散射截面（Radar Cross Section，RCS）缩减问题引起了广泛关注[1]。在特定频谱、入射角范围和极化条件下降低RCS对机载天线阵列的研发提出了新的挑战，这一要求在保持其辐射性能的前提下显得尤为重要。
当前正在研究多种技术来降低天线的RCS。例如，超表面在减少RCS方面受到了广泛关注，由于其在调控电磁波的幅度、相位和极化方面具有特性。用于减少RCS的典型超表面包括人造磁导体（Artificial Magnetic Conductor，AMC）[2-3]、频率选择表面（Frequency Selective Surface，FSS）[4]、电磁带隙（Electromagnetic Band-Gap，EBG）[5]等诸多结构。然而，加载超表面会在现有天线阵列中引入额外的结构，增加天线剖面的同时降低了其增益或阻抗带宽，过高的剖面会增大风阻，不利于与载体的集成，增益和带宽的损失也会对天线性能指标提出更严苛的要求。
因此，迫切需要不影响天线辐射特性的RCS缩减技术。基于基片集成波导（Substrate Integrated Waveguide，SIW）的磁电偶极子天线展现出一系列优势，包括低剖面、易加工、馈电简便、交叉极化低、宽带特性和稳定的增益。然而，目前已有的磁电偶极子天线RCS缩减技术主要采用叠加超表面的方式[6]，或从单个天线单元的角度进行开发，尚未利用磁电偶极子阵列本身实现阵列级别上的RCS缩减技术。
Gou等人针对剖面较高的Vivaldi天线阵列，提出在单元上构造不同的电流路径，实现两种辐射性能相近、散射相位相差180°的Vivaldi天线单元，利用两种单元棋盘式布阵引入阵列级散射抵消，从而实现低散射（包括单站和双站RCS）和高辐射性能[7]。采用这种方法的阵列具有更为简单的结构，为机载天线及其阵列的隐身需求提供了一种新的解决方案。然而，该方法所应用的天线存在剖面过高和辐射特性不稳定的问题。
针对上述问题，本文首先从辐射散射联合特性的角度研究天线单元的谐振特性，通过周期边界仿真构造出具有相同辐射性能和180°散射相差不同单元。其次，在主极化方向采用相同单元和SIW差分馈电构造宽带匹配的子阵，带内良好匹配实现对主极化来波的低散射；通过将子阵镜像布阵实现对于交叉极化来波的散射相消，有效缩减RCS的同时兼顾了稳定的增益辐射。
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作者信息：
刘丰铭1，2，汪敏1，2，王杰传1，2，吴昊1，2，吴文1，2
（1.南京理工大学 电子工程与光电技术学院，江苏 南京 210094；
2.近程射频感知芯片与微系统教育部重点实验室，江苏 南京 210094）
