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基于编码超表面的太赫兹宽频段雷达散射截面缩减的研究

闫昕 梁兰菊 张雅婷 丁欣 姚建铨

基于编码超表面的太赫兹宽频段雷达散射截面缩减的研究

闫昕, 梁兰菊, 张雅婷, 丁欣, 姚建铨
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  • 本文设计了一种柔性, 非定向低散射的1bit编码超表面, 实现了太赫兹宽频带雷达散射截面的缩减. 这种设计基于对“0”和“1”两种基本单元进行编码, 其反射相位差在很宽的频段范围内接近180°, 为一种非周期的排列方式, 该电磁超表面使入射的电磁波发生漫反射, 从而实现雷达散射截面的缩减. 全波仿真结果表明, 在垂直入射条件下, 编码超表面的镜像反射率低于-10 dB的带宽频段范围为1.0-1.4 THz, 该带宽内超表面相对同尺寸金属板可将雷达散射截面所减量达到10 dB以上, 最大缩减量达到19 dB. 把柔性编码表面弯曲在直径为4 mm的金属圆柱面上, 雷达散射截面的所减量高于10 dB以上的带宽频段范围为0.9-1.2 THz, 仍然可实现宽频带缩减特性. 总之, 编码超表面为调控太赫兹波提供一种新的途径, 将在雷达隐身、成像、宽带通信等方面具有重要的意义.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号: 61271066)、山东省科技发展计划项目(批准号: 2013GGA04021)、中国博士后科学基金 (批准号: 2015M571263)、山东省高等学校科技计划项目和(批准号: J15LN36)资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2015-01-22
  • 修回日期:  2015-04-26
  • 刊出日期:  2015-08-05

基于编码超表面的太赫兹宽频段雷达散射截面缩减的研究

  • 1. 天津大学精密仪器与光电子工程学院, 天津 300072;
  • 2. 枣庄学院光电工程学院, 枣庄 277160
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号: 61271066)、山东省科技发展计划项目(批准号: 2013GGA04021)、中国博士后科学基金 (批准号: 2015M571263)、山东省高等学校科技计划项目和(批准号: J15LN36)资助的课题.

摘要: 本文设计了一种柔性, 非定向低散射的1bit编码超表面, 实现了太赫兹宽频带雷达散射截面的缩减. 这种设计基于对“0”和“1”两种基本单元进行编码, 其反射相位差在很宽的频段范围内接近180°, 为一种非周期的排列方式, 该电磁超表面使入射的电磁波发生漫反射, 从而实现雷达散射截面的缩减. 全波仿真结果表明, 在垂直入射条件下, 编码超表面的镜像反射率低于-10 dB的带宽频段范围为1.0-1.4 THz, 该带宽内超表面相对同尺寸金属板可将雷达散射截面所减量达到10 dB以上, 最大缩减量达到19 dB. 把柔性编码表面弯曲在直径为4 mm的金属圆柱面上, 雷达散射截面的所减量高于10 dB以上的带宽频段范围为0.9-1.2 THz, 仍然可实现宽频带缩减特性. 总之, 编码超表面为调控太赫兹波提供一种新的途径, 将在雷达隐身、成像、宽带通信等方面具有重要的意义.

English Abstract

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