CN111799568A - 一种雷达散射截面减小表面、雷达及车辆 - Google Patents

一种雷达散射截面减小表面、雷达及车辆 Download PDF

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CN111799568A CN202010497145.2A CN202010497145A CN111799568A CN 111799568 A CN111799568 A CN 111799568A CN 202010497145 A CN202010497145 A CN 202010497145A CN 111799568 A CN111799568 A CN 111799568A
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Abstract

本申请实施例所公开的一种雷达散射截面减小表面、雷达及车辆，表面自下而上包括金属地层、介质层和人造磁导体AMC层，AMC层至少包含有成“田”字型的面积相等的四个区域，每个区域内包含有数量相同，且排布成N*N结构的AMC贴片，一个区域内的AMC贴片的尺寸相同，相邻AMC贴片之间的间距相等，一条对角线所在的两个区域中的AMC贴片对应的贴片标准是一样的，另一条对角线所在的两个区域中的AMC贴片对应的贴片标准是不一样的，任意相邻的两个区域中的AMC贴片对应的贴片标准是不一样的，贴片标准包括贴片尺寸以及相邻贴片之间的间距。基于本申请实施例，可以减小表面的反射电磁波，进而减小安装有该表面的雷达的RCS。

Description

一种雷达散射截面减小表面、雷达及车辆
技术领域
本发明涉及雷达隐身技术领域，尤其涉及一种雷达散射截面减小表面雷达及车辆。
背景技术
作为汽车智能驾驶系统中的一大核心传感器，毫米波雷达的性能好坏对于汽车的安全起着非常关键的作用。一般，用于汽车雷达的常规介质基板的雷达散射截面(RadarCross Section，RCS)较大，这会导致天线发射的电磁波在天线罩和天线表面之间形成多重反射，进而使得天线的辐射方向图发生恶化，最终将影响雷达系统的性能。
现有技术中，介质基板采用传统的棋盘式结构，如图1所示提供了一种PEC-AMC棋盘式结构的常规介质基板，该结构由理想电导体PEC和人造磁导体AMC组成。当电磁波入射在基板上时，PEC的反射相位恒定为180°，通过设计可以使得AMC的反射相位在某一频点为0°。如此，利用PEC和AMC反射的电磁波相位相差180°，可以实现反射电磁波的抵消，从而减小常规介质基板的RCS，然而这种方式中电磁波的频率带宽比较窄，并且只可以针对一个入射角度。如图2所示提供了一种AMC-AMC棋盘式结构，利用两个AMC——AMC1和AMC2组成棋盘式结构，通过设计可以使得两个AMC的反射相位在某一频点相差180°，如此，可以减小常规介质基板的雷达散射截面，但是该种结构也只针对一个入射角度。如图3所示提供了一种当电磁波垂直入射PEC-AMC结构和AMC-AMC结构时，PEC反射的电磁波的相位变化、AMC反射的电磁波的相位变化、AMC1反射的电磁波的相位变化以及AMC2反射的电磁波的相位变化曲线图，如图4所示提供了一种当电磁波垂直入射PEC-AMC结构和AMC-AMC结构时，PEC-AMC结构中PEC和AMC反射电磁波相位差的变化曲线以及AMC-AMC结构中AMC1和AMC2反射电磁波相位差的变化曲线。根据图4不难看出，PEC-AMC结构中PEC和AMC反射电磁波相位差介于180°±30°的电磁波的频率带宽为3.1GHz，AMC-AMC结构中AMC1和AMC2反射电磁波相位差介于180°±30°的电磁波的频率带宽为8.8GHz。
发明内容
本申请实施例提供一种雷达散射截面减小表面、雷达及车辆，可以减小表面的反射电磁波，进而减小安装有该表面的雷达的RCS。
本申请实施例提供一种雷达散射截面减小表面，该表面自下而上依次包括金属地层、介质层和人造磁导体AMC层；
AMC层至少包含有成“田”字型的面积相等的四个区域；
四个区域中的每个区域内包含有数量相同，且排布成N*N结构的AMC贴片；其中，一个区域内的AMC贴片的尺寸相同，且相邻AMC贴片之间的间距相等；
其中，一条对角线所在的两个区域中的AMC贴片对应的贴片标准是一样的，另一条对角线所在的两个区域中的AMC贴片对应的贴片标准是不一样的，且任意相邻的两个区域中的AMC贴片对应的贴片标准是不一样的；
贴片标准包括贴片尺寸以及相邻贴片之间的间距。
进一步地，相邻AMC贴片之间的间距的取值范围为
Figure BDA0002522025970000021
λr为天线工作中心频点对应的介质波长。
进一步地，AMC贴片的形状为圆形或正多边形。
进一步地，若AMC贴片的形状为圆形，圆形的直径的取值范围为
Figure BDA0002522025970000022
λr为天线工作中心频点对应的介质波长。
进一步地，上述N的取值范围为3～5。
进一步地，四个区域包括第一区域、第二区域、第三区域和第四区域；
第一区域对应平面坐标系的第一象限，第二区域对应平面坐标系的第二象限，第三区域对应平面坐标系的第三象限，第四区域对应平面坐标系的第四象限。
进一步地，第一区域与第三区域中的AMC贴片对应的贴片标准是一样的；
第二区域与第四区域中的AMC贴片对应的贴片标准是不一样的；或者；
第一区域与第三区域中的AMC贴片对应的贴片标准是不一样的；
第二区域与第四区域中的AMC贴片对应的贴片标准是一样的。
进一步地，AMC层包含有多个成“田”字型的面积相等的四个区域；
多个成“田”字型的面积相等的四个区域呈A*B结构排布。
相应地，本申请实施例还提供了一种雷达，该雷达包括上述任意一项的雷达散射截面减小表面。
相应地，本申请实施例还提供了一种车辆，该车辆包括上述雷达。
本申请实施例具有如下有益效果：
本申请实施例所公开的一种雷达散射截面减小表面、雷达及车辆，其中，雷达散射截面减小表面自下而上依次包括金属地层、介质层和人造磁导体AMC层，该AMC层至少包含有成“田”字型的面积相等的四个区域，四个区域中的每个区域内包含有数量相同，且排布成N*N结构的AMC贴片；其中，一个区域内的AMC贴片的尺寸相同，且相邻AMC贴片之间的间距相等，并且，一条对角线所在的两个区域中的AMC贴片对应的贴片标准是一样的，另一条对角线所在的两个区域中的AMC贴片对应的贴片标准是不一样的，且任意相邻的两个区域中的AMC贴片对应的贴片标准是不一样的，贴片标准包括贴片尺寸以及相邻贴片之间的间距。基于本申请实施例，通过设定面积相等的四个区域中AMC贴片的尺寸和相邻贴片之间的间距，使得任意两个相邻的区域针对相应入射角度可以反射相位相差180°的电磁波，并且含有三种不同贴片标准的单元棋格的四个区域，可以使得两个入射角度的反射电磁波的抵消，进而可以减小表面的反射电磁波，减小安装有该表面的雷达的RCS。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案和优点，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。
图1是本申请实施例所提供的一种PEC-AMC棋盘式结构的常规介质基板；
图2是本申请实施例所提供的一种AMC-AMC棋盘式结构；
图3是本申请实施例所提供的一种当电磁波垂直入射PEC-AMC结构和AMC-AMC结构时，PEC反射的电磁波的相位变化、AMC反射的电磁波的相位变化、AMC1反射的电磁波的相位变化以及AMC2反射的电磁波的相位变化曲线图；
图4是本申请实施例所提供的一种当电磁波垂直入射PEC-AMC结构和AMC-AMC结构时，PEC-AMC结构中PEC和AMC反射电磁波相位差的变化曲线以及AMC-AMC结构中AMC1-AMC2反射电磁波相位差的变化曲线；
图5一种雷达散射截面减小表面的侧视图；
图6是本申请实施例所提供的一种AMC层结构的俯视图；
图7是本申请实施例所提供的一种成“田”字型的面积相等的四个区域的结构示意图；
图8是本申请实施例所提供的一种成“田”字型的面积相等的四个区域的结构示意图；
图9是本申请实施例所提供的一种当电磁波沿角度1和角度2入射表面的角度示意图；
图10是本申请实施例所提供的一种电磁波沿角度1或角度2入射表面时的角度范围示意图；
图11是本申请实施例所提供的一种当电磁波频率为75.5～77.5GHz之间时，沿角度1入射表面，第二区域反射电磁波的相位变化曲线、第三区域反射电磁波的相位变化曲线、第二区域反射电磁波与第三区域反射电磁波的相位差值变化曲线图；
图12是本申请实施例所提供的一种当电磁波频率为75.0～77.0GHz之间时，沿角度2入射表面，第一区域反射电磁波的相位变化曲线、第四区域反射电磁波的相位变化曲线、第一区域反射电磁波与第四区域反射电磁波的相位差值变化曲线图；
图13是本申请实施例所提供的一种当电磁波频率沿角度1入射表面时，传统基板的RCS变化曲线、雷达散射截面减小表面的RCS变化曲线、雷达散射截面减小表面相对于传统基板减小的RCS变化曲线；
图14是本申请实施例所提供的一种一种当电磁波频率沿角度2入射表面时，传统基板的RCS变化曲线、雷达散射截面减小表面的RCS变化曲线、雷达散射截面减小表面相对于传统基板减小的RCS变化曲线。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请实施例作进一步地详细描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一个实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
此处所称的“实施例”是指可包含于本申请至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本申请实施例的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”、“第三”和“第四”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”和“第四”的特征可以明示或者隐含的包括一个或者更多个该特征。而且，术语“第一”、“第二”、“第三”和“第四”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请实施例能够以除了在这里图示或描述以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“包含”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列结构的表面、产品或设备不必限于清楚地列出的那些结构，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些表面、产品或设备固有的其它结构。
下面介绍本申请一种雷达散射截面减小表面的具体实施例，如图5所示提供了一种雷达散射截面减小表面的侧视图，该表面自下而上依次包括金属地层51、介质层52和人造磁导体AMC层53。一种可选的实施方式中，上述介质层32具体可以采用RO3003层压板，以使得雷达散射截面减小表面具有良好电气性能和机械稳定性能，在环境温度变化时，RO3003可以具有稳定的介电常数。
本申请实施例中，上文中所描述的AMC层可以刻蚀为包含有一个成“田”字型的面积相等的四个区域，也可以刻蚀为包含有多个成“田”字型的面积相等的四个区域，即AMC层可以被刻蚀为一种棋盘式结构，该棋盘式结构中的每个单元棋格包含有成“田”字型的面积相等的四个区域。若AMC层刻蚀为包含有多个成“田”字型的面积相等的四个区域，则多个成“田”字型的面积相等的四个区域呈A*B结构排布，其中，A和B均为大于1的正整数，并且，A和B的数值大小可以是相等，也可以是不等的，具体可以基于表面的大小进行调整。
需要说明的是，无论AMC层刻蚀为包含有一个成“田”字型的面积相等的四个区域，还是刻蚀为包含有多个成“田”字型的面积相等的四个区域，四个区域中每个区域内包含有数量相同，且排布成N*N结构的AMC贴片，其中，一个区域内的AMC贴片的尺寸相同，且相邻AMC贴片之间的间距相等，一条对角线所在的两个区域中的AMC贴片对应的贴片标准是一样的，另一条对角线所在的两个区域中的AMC贴片对应的贴片标准是不一样的，且任意相邻的两个区域中的AMC贴片对应的贴片标准是不一样的，该贴片标准包括贴片尺寸以及相邻贴片之间的间距。
本申请实施例中，AMC贴片的形状可以是圆形，也可以是正多边形，例如，正三角形、正方形或正六边形。需要强调的是，四个区域中每个区域内含有的AMC贴片的数量是相同的，四个区域中每个区域内含有的AMC贴片的形状是一致的，并且，每个区域中AMC贴片呈N*N结构排布，其中，N的取值范围为3～5。
众所周知，通过设定面积相等的四个区域中AMC贴片的尺寸和相邻贴片之间的间距，使得任意两个相邻的区域针对相应入射角度可以反射相位相差180°的电磁波，可以减小表面的反射电磁波，减小安装有该表面的雷达的RCS。假设，AMC层刻蚀为包含有一个成“田”字型的面积相等的四个区域，当电磁波入射于四个区域中的任意一个区域时，利用该区域反射的电磁波与其相邻区域反射的电磁波的相位相差180°，进而减小表面的反射电磁波，以减少安装有该表面的雷达的RCS。需要说明的是，当电磁波入射于四个区域中的任意一个区域时，与其不相邻的区域也会反射电磁波，但是无论怎样调整AMC贴片的贴片尺寸以及相邻贴片之间的间距，都无法同时实现相邻区域和不相邻区域反射的电磁波与该区域反射的电磁波的相位相差180°，因此，本申请中主要研究两个相邻区域的电磁波的反射相位差值，以得到较佳的电磁波抵消效果。
具体地，在刻蚀AMC层时，可以设定相邻AMC贴片之间的间距的取值范围为
Figure BDA0002522025970000071
其中，λr为天线工作中心频点对应的介质波长。
下面具体介绍一种AMC层包含有多个成“田”字型的面积相等的四个区域的实施例，如图6所示提供了一种AMC层结构的俯视图，图中描述了该AMC层包含呈3*3结构排布的多个成“田”字型的面积相等的四个区域。
本申请实施例中，四个区域中的每个区域内包含有9个排布成3*3结构的圆形AMC贴片，该圆形AMC贴片的直径的取值范围可以是
Figure BDA0002522025970000072
其中，λr为天线工作中心频点对应的介质波长。
一种可选的实施方式中，如图7所示是一种成“田”字型的面积相等的四个区域的结构示意图，该四个区域包括第一区域、第二区域、第三区域和第四区域，第一区域对应平面坐标系的第一象限，第二区域对应平面坐标系的第二象限，第三区域对应平面坐标系的第三象限，第四区域对应平面坐标系的第四象限。其中，平面坐标系是以“田”字型的对称中心为原点，“田”字型中的“十”字为坐标轴建立的。图中，第一区域与第三区域中的AMC贴片对应的贴片标准是一样的，第二区域与第四区域中的AMC贴片对应的贴片标准是不一样的。
另一种可选的实施方式中，如图8所示是一种成“田”字型的面积相等的四个区域的结构示意图，该四个区域包括第一区域、第二区域、第三区域和第四区域，第一区域对应平面坐标系的第一象限，第二区域对应平面坐标系的第二象限，第三区域对应平面坐标系的第三象限，第四区域对应平面坐标系的第四象限。其中，平面坐标系是以“田”字型的对称中心为原点，“田”字型中的“十”字为坐标轴建立的。图中，第一区域与第三区域中的AMC贴片对应的贴片标准是不一样的，第二区域与第四区域中的AMC贴片对应的贴片标准是一样的。
下面基于图6所示的AMC层结构的俯视图和图7所示的一种成“田”字型的面积相等的四个区域的结构示意图组成的表面，利用电磁波沿角度1和角度2分别进行实验数据说明。
假设，以图6所示的AMC层结构的俯视图的对称中心为原点，平行纸面竖直向下为X轴正方向、平行纸面水平向右为Y轴正方向、垂直纸面向上为Z轴正方向建立三维坐标系。那么可以设定角度1具体为θ＝80°，φ＝0°或者90°，角度2具体为θ＝0°，φ＝0°，其中，θ表示与Z轴正方向的夹角，φ表示该电磁波投影于XOY平面时与X轴正方向的夹角。
如图9所示提供了一种当电磁波沿角度1和角度2入射表面的角度示意图。图中，当电磁波沿角度1入射表面时，主要是第一区域、第二区域或第三区域起到减小RCS的作用，当电磁波沿角度2入射时，主要是第一区域、第三区域或第四区域起到减小RCS的作用。举个例子，若图7中第一区域和第三区域中AMC贴片具体为AMC2、第二区域中AMC贴片具体为AMC1、第四区域中AMC贴片具体为AMC3，那么，当电磁波沿角度1或角度2入射图7所示的成“田”字型的面积相等的四个区域时，AMC1和AMC2，AMC2和AMC3的反射相位分别相差180°±30°，可以起到减小RCS的作用。如图10所示提供了一种电磁波沿角度范围1或角度范围2入射表面时的角度范围示意图，图中，AMC1和AMC2对应减小电磁波沿角度范围1入射时表面的RCS，AMC2和AMC3对应减小电磁波沿角度范围1入射时表面的RCS。
一般，通过设定单元棋格中AMC贴片的尺寸和相邻贴片之间的间距，即设定成“田”字型的面积相等的四个区域中AMC贴片的贴片尺寸以及相邻贴片之间的间距，在入射电磁波频率为76.0～77.0GHz之间时，可以使得相邻区域的电磁波反射相位差值介于180°±30°。
如图11所示提供了一种当电磁波频率为75.5～77.5GHz之间时，沿角度1入射表面，第二区域反射电磁波的相位变化曲线、第三区域反射电磁波的相位变化曲线、第二区域反射电磁波与第三区域反射电磁波的相位差值变化曲线图。图中，虚线圆圈及其箭头表示该曲线对应的Y轴。根据图10不难看出，当电磁波沿角度1入射表面时，第二区域反射电磁波与第三区域反射电磁波的相位差值在入射电磁波频率为76-77GHz之间时介于180°±30°。
如图12所示提供了一种当电磁波频率为75.0～77.0GHz之间时，沿角度2入射表面，第一区域反射电磁波的相位变化曲线、第四区域反射电磁波的相位变化曲线、第一区域反射电磁波与第四区域反射电磁波的相位差值变化曲线图。图中，虚线圆圈及其箭头表示该曲线对应的Y轴。根据图11不难看出，当电磁波沿角度2入射表面时，第一区域反射电磁波与第四区域反射电磁波的相位差值在入射电磁波频率为75.0-77.0GHz之间时介于180°±30°。
如图13所示提供了一种当电磁波频率沿角度1入射表面时，传统基板的RCS变化曲线、雷达散射截面减小表面的RCS变化曲线、雷达散射截面减小表面相对于传统基板减小的RCS变化曲线。图中，虚线圆圈及其箭头表示该曲线对应的Y轴。根据图12不难看出，雷达散射截面减小表面相对于传统基板减少的RCS在入射电磁波频率为76.0～77.0GHz之间最小减少6.7dB，最大减少10dB。
如图14所示提供了一种当电磁波频率沿角度2入射表面时，传统基板的RCS变化曲线、雷达散射截面减小表面的RCS变化曲线、雷达散射截面减小表面相对于传统基板减小的RCS变化曲线。图中，虚线圆圈及其箭头表示该曲线对应的Y轴。根据图13不难看出，雷达散射截面减小表面相对于传统基板减少的RCS在入射电磁波频率为75.0～77.0GHz之间最小减少5.6dB，最大减少6.6dB。
基于上述图6、图9、图13和图14继续进行说明。当电磁波频率沿角度1入射俯视图结构为图6的表面时，起到减小RCS的作用主要是图6所示的AMC层的棋盘式结构含有的四个区域中的第一区域和第二区域，以及四个区域中的第二区域和第三区域，多个单元棋格的第一区域和第二区域构成AMC层的奇数行，多个单元棋格的第二区域和第三区域构成AMC层的奇数列，如此，奇数行或奇数列可以减小电磁波沿角度1入射时表面的RCS；同样地，当电磁波频率沿角度2入射俯视图结构为图6的表面时，起到减小RCS的作用主要是图6所示的AMC层的棋盘式结构含有的四个区域中的第一区域和第四区域，以及四个区域中的第三区域和第四区域，多个单元棋格的第一区域和第四区域构成AMC层的偶数行，多个单元棋格的第三区域和第四区域构成AMC层的偶数列，如此，偶数行或偶数列可以减小电磁波沿角度2入射时表面的RCS。
采用本申请实施例所提供的雷达散射截面减小表面，通过设定面积相等的四个区域中AMC贴片的尺寸和相邻贴片之间的间距，使得任意两个相邻的区域针对相应入射角度可以反射相位相差180°的电磁波，并且含有三种不同贴片标准的单元棋格的四个区域，可以使得两个入射角度的电磁波的反射抵消，进而可以减小表面的反射电磁波，减小安装有该表面的雷达的RCS。此外，相邻区域在一个频率范围内反射相位相差180°±30°，可以增大RCS减小的带宽。
本申请实施例还提供了一种雷达，该雷达包括上文实施例所描述的雷达散射截面减小表面。
本申请实施例还提供了一种车辆，该车辆安装有上文中所描述的雷达。
由上述本申请提供的雷达散射截面减小表面、雷达或车辆的实施例可见，本申请中雷达散射截面减小表面自下而上依次包括金属地层、介质层和人造磁导体AMC层，该AMC层至少包含有成“田”字型的面积相等的四个区域，四个区域中的每个区域内包含有数量相同，且排布成N*N结构的AMC贴片；其中，一个区域内的AMC贴片的尺寸相同，且相邻AMC贴片之间的间距相等，并且，一条对角线所在的两个区域中的AMC贴片对应的贴片标准是一样的，另一条对角线所在的两个区域中的AMC贴片对应的贴片标准是不一样的，且任意相邻的两个区域中的AMC贴片对应的贴片标准是不一样的，贴片标准包括贴片尺寸以及相邻贴片之间的间距。基于本申请实施例，通过设定面积相等的四个区域中AMC贴片的尺寸和相邻贴片之间的间距，使得任意两个相邻的区域针对相应入射角度可以反射相位相差180°的电磁波，并且含有三种不同贴片标准的单元棋格的四个区域，可以使得两个入射角度的电磁波的反射抵消，进而可以减小表面的反射电磁波，减小安装有该表面的雷达的RCS。此外，相邻区域在一个频率范围内反射相位相差180°±30°，可以增大RCS减小的带宽。
需要说明的是：上述本申请实施例的先后顺序仅仅为了描述，不代表实施例的优劣，且上述本说明书对特定的实施例进行了描述，其他实施例也在所附权利要求书的范围内。在一些情况下，在权利要求书中记载的动作或者步骤可以按照不同的实施例中的顺序来执行并且能够实现预期的结果。另外，在附图中描绘的过程不一定要求示出特定顺序或者而连接顺序才能够实现期望的结果，在某些实施方式中，多任务并行处理也是可以的或者可能是有利的。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的均为与其他实施例的不同之处。尤其，对于雷达和车辆的实施例而言，由于其基于相似于表面实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见表面实施例的部分说明即可。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种雷达散射截面减小表面，其特征在于，所述表面自下而上依次包括金属地层、介质层和人造磁导体AMC层；
所述AMC层至少包含有成“田”字型的面积相等的四个区域；
所述四个区域中的每个区域内包含有数量相同，且排布成N*N结构的AMC贴片；其中，一个区域内的AMC贴片的尺寸相同，且相邻AMC贴片之间的间距相等；
其中，一条对角线所在的两个区域中的AMC贴片对应的贴片标准是一样的，另一条对角线所在的两个区域中的AMC贴片对应的贴片标准是不一样的，且任意相邻的两个区域中的AMC贴片对应的贴片标准是不一样的；
所述贴片标准包括贴片尺寸以及相邻贴片之间的间距。
2.根据权利要求1所述的表面，其特征在于，所述相邻AMC贴片之间的间距的取值范围为
Figure FDA0002522025960000011
λr为天线工作中心频点对应的介质波长。
3.根据权利要求1所述的表面，其特征在于，所述AMC贴片的形状为圆形或正多边形。
4.根据权利要求3所述的表面，其特征在于，若所述AMC贴片的形状为圆形，所述圆形的直径的取值范围为
Figure FDA0002522025960000012
λr为天线工作中心频点对应的介质波长。
5.根据权利要求1所述的表面，其特征在于，所述N的取值范围为3～5。
6.根据权利要求1所述的表面，其特征在于，所述四个区域包括第一区域、第二区域、第三区域和第四区域；
所述第一区域对应平面坐标系的第一象限，所述第二区域对应平面坐标系的第二象限，所述第三区域对应平面坐标系的第三象限，所述第四区域对应平面坐标系的第四象限。
7.根据权利要求6所述的表面，其特征在于，所述第一区域与所述第三区域中的AMC贴片对应的贴片标准是一样的；
所述第二区域与所述第四区域中的AMC贴片对应的贴片标准是不一样的；或者；
所述第一区域与所述第三区域中的AMC贴片对应的贴片标准是不一样的；
所述第二区域与所述第四区域中的AMC贴片对应的贴片标准是一样的。
8.根据权利要求1所述的表面，其特征在于，所述AMC层包含有多个所述成“田”字型的面积相等的四个区域；
所述多个成“田”字型的面积相等的四个区域呈A*B结构排布。
9.一种雷达，其特征在于，包括权利要求1-8任意一项所述的雷达散射截面减小表面。
10.一种车辆，其特征在于，包括权利要求9所述的雷达。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113206393A (zh) * 2021-05-18 2021-08-03 宋天阳 反射式多功能波束扫描卫星通信平板阵列天线及控制方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2467763A (en) * 2009-02-13 2010-08-18 Univ Kent Canterbury Tuneable radio frequency surface
CN107591617A (zh) * 2017-08-29 2018-01-16 电子科技大学 一种混合amc棋盘形结构加载的siw背腔缝隙天线
CN208093729U (zh) * 2018-03-09 2018-11-13 南京航空航天大学 基于缝隙加载的宽带rcs缩减超表面
CN108957429A (zh) * 2018-06-05 2018-12-07 中国传媒大学 一种基于超宽带雷达散射截面减缩棋盘结构及超宽带雷达
CN109037956A (zh) * 2018-06-07 2018-12-18 西安电子科技大学 一种具有波束汇聚功能的雷达隐身超表面系统、雷达
CN109193171A (zh) * 2018-09-19 2019-01-11 西安电子科技大学 一种基于Van Atta阵列极化转换的低RCS微带天线
CN110011058A (zh) * 2019-04-03 2019-07-12 浙江科技学院 一种反射性好的超表面轨道角动量阵列天线

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2467763A (en) * 2009-02-13 2010-08-18 Univ Kent Canterbury Tuneable radio frequency surface
CN107591617A (zh) * 2017-08-29 2018-01-16 电子科技大学 一种混合amc棋盘形结构加载的siw背腔缝隙天线
CN208093729U (zh) * 2018-03-09 2018-11-13 南京航空航天大学 基于缝隙加载的宽带rcs缩减超表面
CN108957429A (zh) * 2018-06-05 2018-12-07 中国传媒大学 一种基于超宽带雷达散射截面减缩棋盘结构及超宽带雷达
CN109037956A (zh) * 2018-06-07 2018-12-18 西安电子科技大学 一种具有波束汇聚功能的雷达隐身超表面系统、雷达
CN109193171A (zh) * 2018-09-19 2019-01-11 西安电子科技大学 一种基于Van Atta阵列极化转换的低RCS微带天线
CN110011058A (zh) * 2019-04-03 2019-07-12 浙江科技学院 一种反射性好的超表面轨道角动量阵列天线

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ANUJ Y. MODI: "《AMC cells for broadband RCS reduction checkerboard surfaces》", 《2017 IEEE INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON ANTENNAS AND PROPAGATION & USNC/URSI NATIONAL RADIO SCIENCE MEETING》 *
CONG LI-LI, CAO XIANG-YU: "《Ultra-wideband low radar cross-section metasurface and its application on waveguide slot antenna array》", 《CHINESE PHYSICS B》 *
万悦: "《基于人工电磁结构的RCS缩减研究》", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库》 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113206393A (zh) * 2021-05-18 2021-08-03 宋天阳 反射式多功能波束扫描卫星通信平板阵列天线及控制方法

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