基于相位调制屏的雷达隐身技术的研究

The rapid development and being perfected on information, investigation and guidance technology have brought great challenges on traditional radar absorbing material. However, it also takes brilliant opportunities to adaptive radar stealth technology. Technology of Radar absorbing based on Phase-Switched Screen （PSS） provide a brand new view for the adaptive radar stealth technology. But, there are still some problems on the published PSS, such as too thick, narrow frequency band and sensitive to the polarization of the incident waves, which hinder the further application on the adaptive radar stealth technology. In the project, the applicant will study the effective measurements to decrease the thickness and broaden the bandwidth of the PSS from two aspects, that are: from the mechanism and the circuits; in addition, we will study the control schemes not only in time modulation but also in space modulation, which can achieve best performance of the PSS for different cases. These researches can be expected to provide solid theoretical basis for the design of the critical adaptive radar stealth technologies, while also provide useful guidance for the further researches and applications of adaptive radar stealth systems. Important theoretical and engineering application values can be also expected from these researches.

信息技术的迅速发展和侦查、制导技术的日臻完善，为传统的雷达吸收材料带来严重挑战的同时，也为自适应雷达隐身技术带来了前所未有的机遇。基于相位调制技屏的雷达隐身技术为自适应雷达隐身系统的研究提供了崭新的研究思路。然而，已报道的相位调制面在厚度、带宽及极化敏感度特性方面存在诸多问题，阻碍了其在实际当中的应用。本项目旨在研究能够有效降低相位调制屏的厚度和展宽其工作带宽的技术，从机理层面和硬件电路实现方面开展研究；并结合天线近场耦合理论，从时间调制和空间调制两方面研究相位调制屏的调控方案，为自适应雷达隐身系统关键技术的进一步研究和应用提供技术指导，具有重要的理论和应用价值。

雷达隐身技术是现代战争中的一种重要防御手段，它可以有效降低武器装备的暴露风险，提高其在战场的突防和生存能力，因此具有非常重要的研究价值。但是，目前绝大多数隐身材料都属于被动式吸收材料，一旦结构定型，尺寸和所采用的材料参数也就固定下来，使得其吸收特性也将固定不变，只能对某一频段的敌方雷达有隐身的效果。当今及未来的战争日趋信息化，战场电磁环境也日趋复杂，单一的雷达吸收特性已不能满足现代战场武器装备隐身的要求。在现代战争中，适应性强很大程度上意味着战斗力强，对于雷达吸收材料来说亦如此。. 本项目围绕一种新型的基于相位调制屏的雷达隐身技术开展研究，针对其在电磁隐身的应用中存在厚度大、带宽窄、硬件实现方式单一和自适应方案及电路实现难等问题，开展了基于相位调制技术的带宽展宽、厚度缩减及相位调制屏的调控方案等关键技术的理论和应用研究，旨在为自适应雷达隐身系统的构建提供一定的理论基础和技术指导。在项目开展过程中，课题组成员从相位调制屏的机理分析入手，提出了相位调制屏厚度缩减方法，将传统的基于四分之一波长的相位调制屏的厚度缩减至十分之一甚至更低；此外，提出的带宽展宽的方法，将工作带宽由原来的5%左右提升至40%；采用新型的电磁超材料结构，设计并实现了多种双极化、低剖面、多频以及宽带相位调制屏；并通过在相位调制屏上加载不同的开关序列，实现性能可重构的相位调制屏。此外，依托该项目，课题组成员在带通型频率选择性吸收体等方面开展了相关的研究，为电磁隐身技术的应用提供更多的技术指导。