基于电磁超材料的新型带内低散射天线设计研究开题报告

1. 研究目的与意义

1、选题说明随着电子战、信息战技术的发展，飞行器和雷达的隐身受到世界各国的高度重视，具有低散射特性的高速飞行目标和雷达的研制因而成为一个重要的课题。

目前，飞行器的隐身技术主要有电磁波隐身、可见光隐身、红外隐身、激光隐身以及声波隐身等技术，本文主要研究与电磁波隐身相关的目标电磁散射特性。

目标的电磁散射特性通常用雷达散射截面的大小来衡量，因此降低目标的可侦测性、实现目标隐身的主要途径就是釆用雷达散射截面的减缩技术。

2. 国内外研究现状分析

3、文献综述（国内外研究现状）3.1 理论研究方面：早在年，美国俄亥俄州大学r.b.green的就研究了基于共辄匹配条件的天线散射理论这种理论被学术界认为是最早的天线散射方面的理论。

此后，r.e.collion于年发表了关于短路条件下的天线散射理论，1989年r.c.hansen美国的最早做了具体关于天线的解析研究年发表了在匹配负载下的天线散射理论。

接着，天线rcs缩减的研究经历了一个蓬勃发展的阶段专家和学者们对于微带天线rcs缩减问题表现出了浓厚的兴趣，在很多国际学术交流和会议中，天线缩减技术都会作为一个专题进行讨论研究，由此可见世界对于此项问题的重视程度。

3. 研究的基本内容与计划

5、拟采取的研究方法、技术路线、实施方案及可行性分析5.1 拟采用的研究内容1. 研究电磁超材料工作机理，分析电磁超材料单元结构、介质类型等参数对材料宏观特性的影响，找出适合本项目待设计器件的优化结构模型；2. 学习并运用商业电磁仿真软件cst, 基于软件学习相关器件设计流程，掌握器件结构的优化方法，学会利用软件分析器件的工作机理，指导器件的最终设计；3. 学习并掌握谐振腔天线的工作机理和性能指标，可通过cst软件设计基本的低散射天线结构，掌握天线结构和天线相关性能指标之间的关系，并总结规律；4. 研究电磁超材料结构和带内低散射天线的结合方法，掌握如何通过优化超材料结构来实现对带内低散射天线性能的提升。

5.2 拟采用的技术路线1. 电磁超材料对电磁波的响应及调控从本质上可以用麦克斯韦方程组的变化解释，他使方程中的电磁参数在时间域和空间域上的分布发生改变，从而使超材料的电磁响应随时间和空间而变化，宏观体现为电磁超材料对电磁波响应具有动态调控特性。

对于超材料结构的分析主要有两种方法，一种是数值计算方法与等效介质理论的结合；第二种是传输矩阵法，衍射积分以及严格耦合波模式理论等解析算法。

4. 研究创新点

6、 课题的创新点1.以直线型偶极天线、空间螺旋型偶极天线、平面螺旋型偶极天线为例，对不同结构天线的辐射特性和散射特性进行了对比研宄，以此说明，虽然不同结构的天线可以具有基本相同的辐射特性，但其散射特性却有很大的差别，这是本文研究低散射天线的理论基础和出发点。

2.研究了微带天线自身固有的散射特性（结构模式散射），发现天线固有的最低散射所对应的频点本文称为散射谐振点与天线辖射频点一般不重合，从而使得天线带内的散射较大。