曲面结构RCS缩减设计-FSS吸波结构分区加载

Ze Huang, Yutong Liu, Qiyang Cao, Yong Zhao, Zhaowang Cao, Sai Guo, Ling Miao*, Jianjun Jiang*, Partition Layout Loading of Frequency Selective Surface Absorbers on the Curved Surfaces for the Significant RCS Reduction. IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques, 2022 (in press)

一、研究背景

金属曲面结构广泛存在于各种类型平台中，其上不同区域在同一入射状态下对后向RCS的贡献比例有着显著差别。目前对于曲面结构RCS缩减的研究普遍集中于高频如X波段，对于其在微波低频段的散射特性的分析及散射的抑制报道较少。因此，分析研究了L波段金属曲面结构不同曲面散射贡献比，并通过对不同区域FSS吸波结构的分别设计实现了对其后向RCS的显著缩减。

二、工作介绍

近日，华中科技大学江建军教授团队提出了一种能够有效实现金属曲面结构在微波低频段后向RCS显著缩减的方法。从电流散射的角度出发，详细分析了金属曲面结构在微波低频段的散射特性，定量地描述了其上不同区域对整体结构后向散射的贡献占比，如图1所示。

图1 (a) 金属曲面结构示意图 (b) 不同区域贡献占比

针对不同区域的电磁波入射状态，设计了两种FSS吸波结构并加载至相应区域如图2 (a)所示。RCS缩减性能如图2 (b)所示，容易看出通过分区加载FSS吸波结构能够有效实现其在微波低频段的后向RCS强缩减。

图2 (a) FSS吸波结构分区加载示意图 (b) 不同状态后向RCS对比

三、工作总结

作者所提出的分区加载FSS吸波结构方法有效地解决了低频后向RCS缩减难的问题，充分体现出了“散射源精准识别到有效抑制”的设计思想，对类似的多贡献源问题有着重大借鉴意义，极大地拓展了FSS吸波结构的应用前景。

四、作者简介

通信作者：江建军教授，博士生导师。1995年毕业于中国杭州浙江大学，获博士学位。 1997年至1998年在韩国科学技术高等研究院(KAIST)做博士后。 1998年至1999年，以色列理工学院(Technion Israel Institute of Technology)博士后。1999年至2000年，任赫尔辛基工业大学高级访问学者。2001年起任华中科技大学光学与电子信息学院教授。他是智能电子研究所的负责人。主要研究方向:频率选择表面分析与设计、智能雷达吸波材料和频率选择吸波材料的设计与机理、雷达截面缩减、有源元件建模、吸波材料的制造与应用。他撰写/合著了230多篇文章和三本学术专著。

通信作者：缪灵副教授，博士生导师，2003年毕业于华中师范大学，2008年毕业于武汉大学，获博士学位。研究方向为基于材料基因的能源材料计算与设计，微波功能材料设计与工程、智能算法应用。2018年于美国劳伦斯伯克利国家实验室进行访问学者研究，开展功能材料设计机器学习研究。主持及参与包括国家自然科学基金、各类GF项目、省自然科学基金等十余项。在包括Angewandte Chemie, Nano Energy和IEEE Antenn. Wirel. PR等领域高水平期刊，发表第一作者或通讯作者论文70余篇，其中ESI高被引论文4篇。另外与实验组合作（贡献为机理分析与材料计算设计）发表了包括EES, Nano Letter, Nano Energy等20余篇，总引用5100余次，H因子39。

第一作者：黄泽，2017年获中南大学物理于电子信息学院学士学位。他目前在华中科技大学攻读微电子学和固体电子学博士学位。主要研究方向为雷达吸波材料、频率选择表面。