[发明专利]一种应用于金属圆柱体的电磁硬表面结构及其构建方法

权利要求书

1.一种金属圆柱体的电磁硬表面结构，由金属贴片层，磁性介质层构成；磁性介质层完全覆盖金属贴片层底部，厚度为d，宽度为l，长度为h；金属贴片层由相距宽度为g的矩形金属贴片沿磁性介质层长边方向依次排列组成，金属贴片宽度为w，长度为l，其材料为高电导率金属,所述电磁硬表面应用时沿金属贴片层宽边方向环绕加载于金属圆柱体侧表面，金属圆柱体的高度为h，半径为r；

g/w＜0.2，(w+g)/λ₀＜0.25，λ₀＝c/f₀，l＝2π(r+d)，h＝n×(w+g)±g，n≥4，n为正整数，λ₀为自由空间中入射波的工作波长，c为自由空间中光速，f₀为自由空间中入射波的工作频率。

2.如权利要求1所述应用于金属圆柱体的电磁硬表面结构，其特征在于：所述磁性介质层所用磁性材料的磁导率大于1。

3.如权利要求1所述应用于金属圆柱体的电磁硬表面结构的构建方法：

步骤一：在Ansoft-HFSS中建立一个平面型电磁硬表面单元模型，该模型由三部分构成，自上而下依次是金属贴片层，磁性介质层，地层即金属圆柱体；金属贴片层与地层均设为理想电导体，在建立的电磁硬表面单元模型上构建一个尺寸同其贴合的长方体空气盒子，电磁硬表面单元模型位于空气盒子的中心，空气盒子高度是磁性介质层的16倍，在空气盒的顶端设置Floquet Port端口，边界条件设置为主从边界条件Master/Slave，仿真平面波反射相位随着频率的变化关系，扫描优化得到反射相位在零度时所对应频率位于中心频率附近范围的平面型电磁硬表面结构参数尺寸；

步骤二：将步骤一针对中心频率优化所得的平面型电磁硬表面结构参数尺寸应用到环形电磁硬表面中，在FEKO中建立金属圆柱加载电磁硬表面的模型，在中心频率范围内仿真该模型的单站雷达散射截面RCS，由于电磁硬表面加载于金属圆柱体表面，所以电磁硬表面不需要地层部分，该模型由三部分构成，自内而外依次是金属圆柱体，磁性介质层，金属贴片层；金属圆柱与金属贴片层中的所有金属贴片均为理想导体；

步骤三：在FEKO中建立步骤二中未加载硬表面的金属圆柱体模型，金属圆柱体为理想导体，计算步骤一确定的中心频率范围内该模型的单站RCS；

步骤四：依据步骤一至三得到的各个参数设计制备电磁硬表面结构。