Single-layer absorption-diffusion-integrated metasurface for high-performance radar cross section reduction using hybrid copper–graphene structure

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作者
Yutong Zhao,Jianzhong Chen,Yaqi Wei,Chengwei Zhang,Liang Li,Bian Wu,Tao Su
出处
期刊:Journal of Applied Physics [American Institute of Physics]
卷期号:131 (16) 被引量:6
标识
DOI:10.1063/5.0084668
摘要

Numerous studies have been made to design absorption–diffusion–integrated metasurface (ADIM) for the application of electromagnetic stealth. However, it is still a challenge to achieve an outstanding stealth effect and a simple structure simultaneously. In this article, we propose two simple hybrid copper–graphene units with similar absorptivity and a reflected phase difference of pi, which are utilized to construct a novel ADIM by using a simulated annealing algorithm with a scattering pattern prediction module. A sample with an overall size of 200 × 200 mm2 is designed, fabricated, and measured. Both simulation and experimental results are in good agreement, which fully demonstrate the design method. The proposed ADIM with only a single functional layer exhibits more than 20 dB radar cross section reduction from 7.5 to 13.5 GHz maintained to 20° oblique incidence, which could address this challenge successfully. Power loss density and surface current distributions of the proposed two units are given to provide a physical insight of the mechanisms. The proposed ADIM can enable a wide application in stealth cloak, microwave imaging, wave front manipulation, and so on.
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