引言

电磁隐身技术是指通过控制被探测物体自身的参数，使其难以被探测雷达发现，从而躲避敌方的跟踪、识别及攻击的方法。对于要求具有强隐身特性的军事无线设备，由设备中天线产生的电磁散射将极大地影响到设备的隐身性能[1-5]。天线的散射特性用RCS进行表征。传统的天线RCS减缩方法是通过在天线外部涂敷吸波材料、天线外形设计等，这些方法仅能实现天线带外RCS减缩，对天线的带内RCS基本无法进行减缩。并且天线带外RCS减缩效果是以牺牲天线辐射特性为代价的。近年来，随着天线技术的发展，多种天线RCS减缩技术被研究人员提出，如基于超材料的天线RCS减缩技术、加载PIN二极管、天线单元旋转法、天线修形技术等方法 [3-15]。其中，基于超材料的天线RCS减缩技术近年来较为常见[3-8]。在超材料应用于天线RCS缩减技术的初期，研究人员基本都是采用单一超材料种类与天线相结合，如基于频率选择表面的低RCS天线、基于电磁带隙结构的低RCS天线等。近年来随着超表面电磁材料的广泛研究，多种基于超材料组合使用的方法被提出。如Li等人将超表面和人工磁导体组成的阵列结构加载于两层介质基板中间，所组成的圆极化阵列天线较之于参考天线实现了天线带外RCS缩减，最大缩减为14 dB[9]。Jia等人设计了一款基于相位梯度超表面和吸波体的Fabry-Perot谐振腔天线，将相位梯度超表面组成的超材料覆层加载于贴片天线上方，实现了天线带内和带外RCS同时缩减，带内RCS缩减最大约为24 dB，带外RCS缩减最大约为18 dB，并且在较宽的频带范围内实现天线RCS的缩减[10]。虽然基于超材料的天线RCS减缩技术可以实现天线带内和带外RCS同时减缩并且维持天线的辐射特性，但在使用超材料时通常需要扩大天线原有尺寸或者增加天线覆层，不利于当前天线小型化、低剖面的工程应用需求。因此，如何在维持天线原有外形尺寸厚度的前提下实现天线RCS减缩并且维持天线辐射特性，仍需进一步探索。

鉴于当前天线技术低剖面、小型化、易共形的发展趋势，针对当前本工程应用中在天线空间有限的前提下如何降低天线RCS的问题，本文提出了一种可以在维持天线的外形尺寸及厚度不变的情况下实现天线RCS缩减的复合修形技术。通过同时沿辐射贴片边缘和天线金属底板开槽的方式大幅度减少天线的金属面积，从而实现天线RCS减缩。并且所引入的空槽维持了天线原有的辐射特性。

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作者信息：

张甲楷1，2，郑昱2，陈剑2，徐伟2，宗耀2

（1.西安交通大学 电信学院，陕西 西安 710049；

2.西安电子工程研究所，陕西 西安 710199）