集成波前转换与极化转换功能的低散射超表面设计OA北大核心CSTPCD

针对复杂电磁环境中的多功能微波复合材料设计问题,提出了一种兼具通带内波前转换与极化转换以及通带外雷达散射截面减缩功能的超表面设计。超表面在两个正交的横向方向上维持相同的透射相位梯度以及固定的π/2透射相位差异,以实现具有平面波前的圆极化电磁波与具有球面波前的线极化电磁波之间的互易转换。同时,通过级联频率选择有耗层构造了电路模拟吸波结构,以使超表面在透波窗口外的雷达散射截面得到有效减缩。进一步,由一副线极化渐变缝天线单元作为置于球面波相位中心处的初级辐射源,在透射后的主瓣方向上宽频范围内观察到了具有增强增益和圆极化特性的次级辐射,增益增强带宽为57.14%,主瓣方向3 dB轴比带宽为35.50%。在透波窗口外的低频端,不低于10 dB的雷达散射截面减缩带宽可达113.12%且该减缩效果具有良好的斜入射稳定性。实测结果和全波仿真结果的良好吻合验证了该设计的有效性。