АНИЗОТРОПНАЯ ИМПЕДАНСНАЯ ЦИЛИНДРИЧЕСКАЯ МЕТАПОВЕРХНОСТЬ ДЛЯ САМОАДАПТИВНОГО ГАШЕНИЯ РАССЕЯННЫХ ВОЛН ЛЮБЫХ ПОЛЯРИЗАЦИЙ
Аннотация
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.
