团队研究生罗瑜在IEEE Transactions on Antennas and Propagation 上发表关于天线阵散射缩减的研究成果
近日，电子科技大学电磁辐射与散射团队在天线领域权威期刊IEEE Transactions on Antennas and Propagation上发表题为“Wideband Low-Scattering Dual-Polarized Phased Array with Stepped Ground”的研究论文。该论文提出了一种基于阶梯地面结构的宽带低散射双极化相控阵，实现了在超宽频带内散射截面的显著抑制，同时保持良好的辐射与扫描性能。
论文第一作者为硕士一年级研究生罗瑜，通讯作者为屈世伟教授，所有作者均来自电子科技大学。文章链接：https://ieeexplore.ieee.org/document/11215608/。
随着现代雷达与通信系统对隐身性能要求的不断提高，多功能宽带双极化相控阵如何在维持天线辐射性能的同时降低其散射截面，已成为电磁辐射与散射领域的难点问题。针对这一挑战，硕士研究生罗瑜提出了将双极化阵列搭载于阶梯状准共形地面的创新方案。经过对高度差分布的仔细调整，该阶梯阵列在法向附近实现反射场的相位相消，从而在3.6~30 GHz超宽频带内显著降低单站散射截面。
在辐射性能方面，具有垂直电耦合特性的宽带偶极子单元被加载到阶梯地面上，通过金属连接结构实现不同高度单元之间的耦合，使得该阵列在X波段(8~12 GHz)内电压驻波比低于2.8。阶梯地面使得阵元集体向中心倾斜，因而可支持± 45°波束扫描。散射测试表明，该17 × 8阵列在x/y极化入射波下的平均散射截面分别降低19.4 dB与18.9 dB，带内平均降低超过15 dB。
图1 所提出阶梯双极化阵列样件
图2 高度差竖直耦合偶极子结构图
图3 超宽带单站SCS测试结果图
此项工作是对非平面阵列“辐射-散射”性能权衡问题的重要探索，显著拓宽了高度差低散射阵列的适用天线类型，引入双极化并提高了辐射带宽与扫描能力，为未来多功能、具有隐身性能的雷达与通信系统提供了硬件解决方案。