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在复杂电磁环境下的现代战争中,各种飞行器及武器平台的隐身性能直接决定其战场生存能力。随着雷达吸波材料(RAM)、频率选择表面(FSS)及各种新材料的发展,载体目标自身的雷达截面(RCS)已经得到了较好的控制。作为武器系统中的一个关键部件,天线已逐渐成为载体目标上的最大散射源,天线所产生的散射在很大程度上决定着武器平台的隐身性能。因此研究载体目标上天线散射的有效减缩方法已成为一个迫切需要解决的技术问题。现有的天线RCS减缩方法主要以外形技术和材料技术为主,但两种方法都具有一定的局限性。本论文主要研究加载高阻抗表面(HIS)结构减缩天线RCS的方法,不同于传统减缩方法,该方法可以在天线工作频带内有效减缩天线的RCS。论文取得的主要研究成果可以概括为:1.研究了高阻抗表面结构的等效电路模型,分别给出了表面波抑制带隙及同相反射相位带隙的产生机理,探讨了色散能带图及传输模型两种分析计算表面波抑制带隙的方法,分析了基于无限周期模型计算同相反射相位带隙的计算方法,并给出了对两种带隙特性的实际测量方法。最后提出了利用HIS结构同向反射相位特性,使其产生的散射与天线散射场对消,实现减缩天线工作频带内RCS的方法。2.针对方形HIS的基本结构具体分析了金属贴片宽度、缝隙宽度、金属过孔半径、介质基板厚度及基板介电常数5个基础结构参数分别对表面波抑制带隙和同相反射相位带隙的影响,为分析设计HIS结构提供了参考依据。3.通过分析无限和有限周期HIS结构的差异,设计有限HIS结构加载到微带天线中,通过仿真计算和实际加工测试验证了利用HIS结构减缩天线带内RCS方法的有效性。HIS结构加载到单频微带天线结构中,可保持天线原有的辐射性能,在中心工作频点处天线RCS减缩的最大幅度为7.71dB,工作频带内也均有2.5dB以上的减缩幅度。4.提出将HIS结构以级联形式实现双带隙特性,加载到U型槽双频微带天线中,可在保持天线原有辐射性能的基础上,天线在低频高频两个工作频点分别减缩了16.81dB及5.78dB;提出将高介电常数HIS结构加载到微带阵列天线结构中,使该天线的工作频带内RCS在保持原有辐射特性的基础上减缩了接近5dB。仿真及实测结果表明了利用HIS结构减缩天线工作频带内RCS方法的有效性,同时指出通过结构设计上的调整还可以尽可能保持原天线的辐射性能。5.为了探索不同阵列天线加载HIS结构的可行性,进一步研究了HIS结构的小型化,提出了使用覆盖介质层及使用交指型结构小型化HIS结构两种方法。覆盖介质层方法在不改变原有HIS结构外形基础上,通过在HIS结构上层覆盖介质材料,改变其原有的带隙特性以实现小型化的目的。交指型结构方法通过对改变基本HIS结构外形,以枝节交互嵌入的方法改变结构带隙特性,实现小型化目的。此外,还分析了交指型HIS中不同结构参数对其带隙特性的影响,并通过与金属结构组合,验证了交指型HIS结构减缩RCS的效果。