АНИЗОТРОПНАЯ ИМПЕДАНСНАЯ ЦИЛИНДРИЧЕСКАЯ МЕТАПОВЕРХНОСТЬ ДЛЯ САМОАДАПТИВНОГО ГАШЕНИЯ РАССЕЯННЫХ ВОЛН ЛЮБЫХ ПОЛЯРИЗАЦИЙ
Ключевые слова:
Конформная цилиндрическая метаповерхность, импедансный цилиндр, тензор поверхностного импеданса, низкочастотное рассеяние, гашение эффективной площади рассеянияАннотация
Статья посвящена актуальной проблеме – снижению эффективной площади рассея-
ния (ЭПР) объектов цилиндрической формы с помощью анизотропных метаповерхностей
(МП). Целью работы является исследование анизотропных импедансных МП для само-
адаптивного (к частоте облучения) гашения ЭПР цилиндрических металлических поверх-
ностей при облучении волнами любой поляризации. Для достижения поставленной цели
проанализированы известные принципы работы, конструкции и возможности МП для
снижения эффективной площади рассеяния как плоских, так и цилиндрических металличе-
ских поверхностей, включая поверхности электрически малого радиуса. Рассмотрены
2D-задачи рассеяния плоской электромагнитной волны ТЕ и ТМ поляризаций на модели
цилиндрической метаповерхности (ЦМП) в форме кругового цилиндра с анизотропными
гомогенизированными импедансными граничными условиями общего вида. Методом собст-
венных функций получены аналитические выражения для матриц рассеяния цилиндриче-
ской метаповерхности в базисах линейных (LP) и круговых (CP) поляризаций. Матрицы
рассеяния позволяют решать различные задачи синтеза тензора импеданса ЦМП по за-
данным характеристикам рассеяния в LP- и CP-базисах. В частности, синтезирован диа-
гональный тензор импеданса ЦМП, обеспечивающий противофазность полей рассеяния
волн ТЕ, ТМ поляризаций, а также двух согласно поляризованных рассеянных волн круговых
поляризаций. Решена задача синтеза тензора импеданса ЦМП по заданному нулевому следу
диагональной матрицы рассеяния с самоадаптивным (к частоте облучения) гашением волн
любых поляризаций в низкочастотной области. Показано, что гашение эффективной пло-
щади рассеяния ЦМП в обратном направлении составляет от 60 до 10 дБ в сверхшироком
диапазоне значений электрического радиуса ka от 0,02 до 0,4. Рассчитаны характеристики рассеяния двух моделей маскировочных покрытий. Показано, что реактансная ЦМП на
основе метачастиц в виде прямоугольных полосков снижает ЭПР на 10 дБ в низкочастот-
ной полосе 200–520 МГц при падении волны ТМ поляризации и на 5 дБ в полосе 480–720 МГц
в случае падения волны ТЕ поляризации.
