基于Voronoi图结构的透明超表面RCS缩减技术
作者:
作者单位:

1.沈阳航空航天大学 电子信息工程学院,辽宁 沈阳 110136;2.中国科学院,沈阳自动化研究所;3.中国科学院,机器人与智能制造研究院;4.光电信息处理重点实验室,辽宁 沈阳 110169;5.辽宁省太赫兹成像感知重点实验室,辽宁 沈阳110169;6.沈阳建筑大学 电气学院,辽宁 沈阳 110168

作者简介:

刘润生(1999-),男,在读硕士研究生,主要研究方向为电磁超材料.email:liurunsheng0407@163.com.
祁 峰(1981-),男,博士,研究员,主要研究方向为太赫兹成像技术等.
汪业龙(1987-),男,博士,副研究员,主要研究方向为太赫兹电磁场等.
王安宁(1999-),女,在读硕士研究生,主要研究方向为电磁超材料性能分析.

通讯作者:

祁峰 email:qifeng@sia.cn

基金项目:

雄安新区科技创新专项(2022XAGG0181);兴辽英才计划(XLYC2007074);沈阳市中青年科技创新人才支持计划项目(RC220523);辽宁省医工交叉联合基金资助项目(2022-YGJC-03)

伦理声明:



RCS reduction technology for transparent metasurfaces based on Voronoi diagram structure
Author:
Ethical statement:

Affiliation:

1.School of Electronic and Information Engineering,Shenyang Aerospace University,Shenyang Liaoning 110136,China;2.aShenyang Institute of Automation;3.b.The Institutes for Robotics and Intelligent Manufacturing;4.c.The Key Laboratory of Opto-Electronic Information Processing,Chinese Academy of Sciences,Shenyang Liaoning 110169,China;5.The Key Laboratory of Liaoning Province in Terahertz Imaging and Sensing,Shenyang Liaoning 110169,China;6.School of Electrical and Control Engineering,Shenyang Jianzhu University,Shenyang Liaoning 110168,China

Funding:

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    摘要:

    针对光学仪器窗口的低电磁散射需求,基于Voronoi图的金属微结构模型,采用棋盘式阵列排布超表面结构,在满足仪器窗口透明度和成像质量需求的同时,实现了雷达散射截面(RCS)的有效缩减。实验表明,未透明化处理的棋盘结构超表面在11.6~17.9 GHz频段内可实现超过10 dB的RCS缩减,透明化处理前后的超表面单元相位响应保持一致。所设计的透明化RCS缩减超表面具有较高的透光率,可均匀衍射杂散光分布,且具备宽频带RCS缩减的特性。研究结果为低RCS透明窗口设计提供了新的思路。

    Abstract:

    To meet the low electromagnetic scattering requirements of optical instrument windows, a metal microstructure model based on Voronoi diagrams is employed, arranging the metasurface structures in a checkerboard array. This design achieves effective reduction of Radar Cross-Section(RCS) while satisfying the transparency and imaging quality requirements of the instrument windows. Experiments shows that the checkerboard metasurface without transparentizing could achieve more than 10 dB RCS reduction in the frequency band of 11.6~17.9 GHz, and the phase response of the metasurface unit remains consistent before and after transparentizing. The designed transparent RCS-reducing metasurface has high light transmittance, can uniformly diffract stray light distribution, and possesses the characteristic of wideband RCS reduction. The research results provide a new idea for the design of low-RCS transparent windows.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

刘润生,祁峰,汪业龙,王安宁.基于Voronoi图结构的透明超表面RCS缩减技术[J].太赫兹科学与电子信息学报,2025,23(6):597~603

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  • 收稿日期:2023-10-16
  • 最后修改日期:2023-12-09
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  • 在线发布日期: 2025-07-01
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