In the modern warfare, stealth technology to increase the survivability of aircraft in hostile territory becomes highly emphasize. Stealth technology includes the reduction of acoustic, optical, infra-red, and electromagnetic signatures. Above all, radar cross section (RCS) reduction techniques which protect aircrafts from radar detection are the most important research topics. Most of the military aircrafts are required to exhibit a low RCS in order to avoid detection by radar. Modern low observable design techniques based on geometrical shaping and passive radar absorbing materials (RAM) have been used to reduce the RCS of fighters. However, the conventional RAM methods cannot be applied on the aircraft antennas, as they would severely degrade the performance of the antenna.
In this paper, we developed a new radar absorbing method to reduce the antenna RCS without any loss of antenna performances. The new method was based upon the electromagnetic bandgap (EBG) absorber using conducting polymer (CP). First, we made a microstrip patch antenna by using copper film and glass/epoxy composite materials which were typically used for load bearing structure such as aircrafts or other vehicles. Next we designed a CP EBG pattern which had a 90 % electromagnetic wave absorbing performance within X-band (8.2~12.4 GHz) and printed the CP EBG pattern on a top surface of antenna. The measured electrical performances of these fabricated structural antenna showed that the frontal RCS of antenna was declined by nearly 95% at 10GHz frequency and the CP EBG pattern did not affect the antenna performances.
현대의 전쟁에서, 스텔스 기술은 항공기의 생존성을 높이기 때문에 매우 중요하게 생각된다. 스텔스 기술은 크게 음향 신호, 적외선 신호, 시각적 신호, 전기적 신호의 감소로 기술로 구분된다. 이중에서 적의 레이더로부터 항공기를 보호할 수 있는 레이더 반사면적 감소 기술들은 가장 중요한 연구 분야이다. 대부분의 군용 항공기는 적의 레이더에 대한 탐색을 피하기 위해 낮은 레이더 반사면적의 성능을 요구한다. 현재 항공기의 레이더 반사면적 감소를 위해 스텔스 형상설계나 레이더 흡수 재료 등의 기술들이 사용되고 있다. 그러나 이런 기존의 방법들은 항공기의 안테나 성능을 저해시키기 때문에 사용될 수 없다.
이 논문에서는 안테나의 성능을 저해시키지 않으면서 레이더 반사면적을 감소시킬 수 있는 새로운 전자파 흡수 방법을 개발하였다. 새로운 방법은 전도성 고분자 EBG 흡수체를 기반으로 하고 있다. 먼저 항공기 구조물에 사용되는 유리섬유/에폭시 복합재료와 구리박막을 이용하여 마이크로스트립 패치 안테나를 제작한다. 다음으로 X-band에서 90% 이상의 전자파 흡수능을 갖는 전도성고분자 EBG 패턴을 설계하고 안테나 기판 주변부에 스크린 프린팅 한다. 제작된 구조체 안테나의 성능을 살펴보면 10GHz의 주파수에서 제작된 구조체 안테나의 전면 레이더 반사면적이 95% 감소하였으며, 안테나 성능에는 거의 영향이 없음을 확인하였다.
