超表面電磁波操控及其在隱身技術中的套用研究

《超表面電磁波操控及其在隱身技術中的套用研究》是依託西安交通大學，由張安學擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：超表面電磁波操控及其在隱身技術中的套用研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：張安學
• 依託單位：西安交通大學

中文摘要

人工電磁超表面是由超材料結構單元二維陣列構成的平面，是近年來人工電磁超材料研究的最新發展方向和研究熱點之一。通過超表面可實現對電磁波反射和透射的靈活調控，超表面在軍事、航天、通信領域具有潛在的套用價值。本項目針對超表面電磁波操控機理及其在隱身技術中的套用問題，研究超表面結構在任意極化波入射情況下，激勵表面波的物理過程，推導表面波的準確電磁場分布表達公式，深入揭示超表面操控電磁波的機理；建立寬頻/多頻帶超表面的物理模型，設計、製備具有寬頻/多頻帶性能的超表面，突破超表面頻寬窄的技術瓶頸；開展低頻寬頻薄型超表面隱身技術研究，探索吸波與透波型超表面隱身新物理機制，建立隱身超表面的設計理論、設計技術和製備方法，為發展新型高性能隱身技術提供堅實的理論依據與嶄新的技術途徑。

結題摘要

人工電磁超表面是近年來電磁學領域研究熱點之一，在軍事、航天、通信領域具有廣闊的套用價值，本項目針對超表面電磁波操控機理及其在隱身技術中的套用展開研究。項目按照項目計畫書要求，針對超表面工作機理、寬頻/多頻超表面設計和在隱身技術中套用等方面開展了研究。給出了任意極化波入射情況下，入射波與超表面相互作用後的電磁場分布表達式，並建立了超表面等效物理模型，完善了超表面操控表面電磁波的理論體系，為超表面解析化設計提供了理論基礎；建立了寬頻/多頻超表面結構設計方法體系，設計出了多款具有寬頻/多頻特性的超表面樣品；給出了低頻、寬頻、薄型隱身超表面設計與製備方案，設計出了可覆蓋P波段、L波段的隱身超表面樣件，技術指標達到項目要求。除完成項目確定的研究目標外，項目還開展了高效非對稱傳輸超表面、寬頻圓極化透射陣列天線、折射率梯度超表面、極化可重構超表面天線罩和高性能頻率選擇表面等方面的研究工作。 在本項目資助下，發表高水平期刊學術論文63篇、會議論文7篇，授權中國發明專利1項，培養青年教師4名，博士研究生6名，碩士研究生4名，參加國內外學術交流總計23人次，邀請國外4名知名學者來校參加學術交流。項目組超額完成了項目研究內容，實現了項目研究目標，項目部分研究成果已在裝備中進行試用，套用效果良好。項目研究為超表面的理論發展與套用推廣，提供了堅實的理論基礎與嶄新的技術途徑。