使用二氧化钒实现基于棋盘格相位抵消的频段可重构雷达散射截面减小

《IEEE Antennas and Wireless Propagation Letters》：Checkerboard Phase-Cancellation based Band Reconfigurable Radar Cross Section Reduction Using Vanadium Dioxide

　　摘要：二氧化钒（VO?）是一种相变材料，在施加外部热、电和光激励时表现出可逆的绝缘体到金属的转变（IMT）。由于相变过程中电学和光学性质发生巨大变化，VO?在可切换和可重构微波器件中得到大量应用。本文报道了一种使用均匀VO?薄膜的正交棋盘格结构在雷达散射截面（RCS）频率可重构方面的性能。在金属状态下，VO?充当接地平面并调节基板厚度，从而使RCS缩减频段发生偏移。该结构在VO?的绝缘状态下在X波段（10.15-12.40 GHz）实现RCS缩减，而在VO?的金属状态下则偏移至Ku波段（15.65-17.81 GHz）。在相变过程中，还观察到了各频段内RCS缩减强度随温度变化的调谐性能。除实验验证外，本文还提出了基于传输线的等效电路模型，以验证并定性解释该棋盘格结构温度依赖性的射频性能。热控频率可重构RCS缩减可能在隐身和国防技术领域具有潜在应用前景。