基于吸散一体隐身超构表面的透射型涡旋电磁波产生器设计

涡旋电磁波因其独特的“空心圈”状辐射场强度、螺旋前进的相位波前以及不同模式间相互正交等独特的电磁特性在雷达探测、成像、保密通信等领域有着巨大应用前景。本文设计了一种基于吸散一体隐身超构表面的透射型涡旋电磁波产生器,超构表面在沿+z方向的Vivaldi天线的球面波激励下,可在透射方向高效地产生拓扑电荷数l=+1的涡旋电磁波;而当沿-z方向的平面波照射时,在吸波和散射的共同作用下,能够有效地降低超构表面的后向RCS。本文的研究工作为电磁隐身超构表面的多功能一体化应用与涡旋电磁波在雷达领域的应用提供新的方向。

一款透明柔性超材料宽频微波吸收器

超材料作为一种新型人工复合材料,因其独特的电磁特性,已成为物理学、材料学和电磁学界的研究热点。本文提出了一款兼具微波宽频吸收和透明、柔性特点的超材料。该反射型超材料共3层,分别为周期单元吸波层、介质基板和反射底板。基于阻抗匹配理论推导的吸波层阻抗匹配曲线,为宽频吸波优化设计提供了准确、高效的理论指导。仿真结果表明,当超材料总厚度仅为最大截止波长的0.091时,微波吸收率高于90%的频率范围为8.2~22 GHz,总带宽达13.8 GHz,相对带宽为91.4%,实现了微波宽频吸收。同时,由于周期单元为对称结构,该超材料对入射电磁波极化特性不敏感。另外,通过选用聚氯乙烯(PVC)和氧化铟锡(ITO)材料,该超材料还同时具备光学透明和柔性的特点,因此在武器装备的视窗雷达隐身和共形雷达隐身方面具有潜在的应用价值。