现代战争已经演化成节奏快、高烈度、立体化的科技战争。其中,以超材料吸波体为代表的雷达隐身技术与雷达探测技术间的对抗已经成为了战争中争胜的制高点。超材料吸波体通过表面谐振结构实现频率选择特性,通过损耗介质或集总电阻吸收电磁波能量,达到缩减目标雷达散射截面的目的,实现雷达隐身。现代雷达探测技术的日益发展要求吸波材料不仅要具备超宽带,高吸收率特性,还需兼备超低剖面,极化稳定等特性。传统的吸波体工作性能受其剖面厚度限制,很难兼顾超低剖面和宽带吸波,在低频段难以保障良好的吸波性能。因此,探索宽带超低剖面吸波体的设计方法已经成了超材料发展的一个重要趋势。本文将基于等效电路法探索实现宽带超低剖面吸波的方法,文章的主要内容如下:1.概括吸波材料的基础理论,包括吸波体的阻抗匹配、有耗介质中的电磁波传播、等效模型和雷达散射截面的定义。阻抗匹配理论和电磁衰减是吸波结构实现吸波功能的基础。等效电路法是用来研究吸波体的常用方法。雷达散射截面是量化吸波体吸波能力的重要物理指标,物体的雷达散射截面越小,其电磁隐身能力越强。2.深入探索超材料吸波体带宽与剖面厚度的关系,提出了一种低剖面无源米波吸波体的设计方法。首先利用等效电路法研究单环吸波体的电磁特性,详细分析了介质对吸波体性能的影响,并由此验证了雷达吸波体宽带工作与低剖面设计之间的互相制约关系,即对于给定频带的雷达吸波体,存在最小的剖面带宽比。随后,在单环吸波体的基础上设计出一种三层低剖面无源吸波结构,在实现双极化宽带吸波的同时有效降低了结构的剖面高度。等效模型的计算结果和CST软件仿真结果间的相似性验证了等效电路以及设计方法的有效性。3.以前文无源吸波体的研究为基础,提出了一种基于non-Foster负电感器件的有源超低剖面米波吸波体的设计方法。首先通过等效模型确认金属背板及介质层是限制超材料吸波体剖面高度的主要原因,由于其等效得到的终端短路传输线在低剖面情况下可以近似为特定电感,因此,选取合适的负电感就能抵消其对吸波性能的影响,从而实现超低剖面。为此,利用ADS软件设计负电感器件,并结合单层有耗方环设计出了超低剖面吸波体,该结构在只有0.008λ剖面厚度的情况下实现了55.4%的吸波带宽。最后加工了一个1×10的吸波结构样件进行测试,理论与测试结果在米波频段内吻合较好,验证了设计理论的准确性。