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频率选择表面(FSS)是如何实现阻挡或通过特定频率的雷达波的?

频率选择表面(FSS)是如何实现阻挡或通过特定频率的雷达波的? 微波工程仿真
2025-06-01
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导读:军事装备上的雷达罩需要减少被敌方雷达探测到的概率(降低雷达散射截面积,RCS)。



军事装备上的雷达罩需要减少被敌方雷达探测到的概率(降低雷达散射截面积,RCS)。

同时要保证己方在特定频段(如 K、Ka 波段)的通信信号能正常传输。如今雷达罩已有多种技术实现阻挡或通过特定频率的雷达波。

目录



  • 频率选择表面(FSS)是如何实现阻挡或通过特定频率的雷达波的?
  • #雷达隐身
  • 参考资料



*FSS

As shown below👇

*频率选择表面(FSS)是如何实现阻挡或通过特定频率的雷达波的?

频率选择表面(FSS)通过周期性排列的金属或介质单元结构,与特定频率的雷达波发生电磁共振,从而实现对信号的选择性阻挡或通过。


FSS 的核心是其单元结构(如金属贴片、缝隙或网格)与入射电磁波的共振相互作用:


阻挡特定频率(带阻特性)

当雷达波频率与 FSS 单元的固有共振频率匹配时,单元会强烈吸收或反射该频率的能量,导致信号无法通过,形成 “阻挡带”(如 X 波段)。

通过特定频率(带通特性)

当雷达波频率远离 FSS 的共振频率时,单元对信号的影响较小,允许其穿透,形成 “通带”(如 K/Ka 波段)。





*雷达隐身

雷达通过接收物体反射的电磁波(回波)来探测目标,RCS 越小,物体越难被雷达发现。传统隐身技术(如吸波材料)有局限性,而超表面(一种人工设计的超薄结构)提供了新方向。

超表面的优势:超表面由微小单元(称为 “超原子”)组成,能灵活控制电磁波的反射方向、相位和极化,让反射能量 “散开” 而不是集中返回雷达,从而降低 RCS。

在平面和共形情况下,对于 x 极化和 y 极化的正常入射电磁波,超表面的散射性能表现出极化不敏感性,这在实际应用中具有重要意义。






参考文献



[1] D. -J. Yun et al., "Multifunctional Radome-Based Frequency Selective Surface Composites for Stealth Applications," in IEEE Antennas and Wireless Propagation Letters, doi: 10.1109/LAWP.2025.3575347. 

[2] C. Fu, L. Han, C. Liu, X. Lu and Z. Sun, "Combining Pancharatnam–Berry Phase and Conformal Coding Metasurface for Dual-Band RCS Reduction," in IEEE Transactions on Antennas and Propagation, vol. 70, no. 3, pp. 2352-2357, March 2022, doi: 10.1109/TAP.2021.3112618.

        



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微波工程仿真
关注数学、电磁理论、微波射频、电路、工业设计等内容以及相关的仿真、设计工具软件。
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