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基于等效介质的超介质吸波体的研究

发布时间:2018-05-26 11:35

  本文选题:超介质 + 吸波体 ; 参考:《华中师范大学》2015年硕士论文


【摘要】:超介质吸波体具有传统吸波材料所不具备的电磁特性,为设计新型电磁防护材料和目标隐身材料提供了一种新的途径,因此,研究超介质吸波体具有重要的理论意义和应用价值。本文主要研究超介质吸波体的设计、仿真计算、实验测量,并基于等效介质理论分析其吸波特性和机理。前两章介绍了超介质的基本知识,对超介质吸波体的研究现状、实际应用和宽带吸波体的设计与分析方法进行了简要总结;并且对本文后续用到的等效介质理论、阻抗匹配理论和多次反射理论也进行了介绍。第三和第四章重点研究了以下两种超介质吸波体:1.利用单元组合法仿真设计了螺旋结构超介质吸波体,仿真结果表明在9.86GHz,12.24 GHz和15.34GHz处产生了三个强烈的吸收峰,对应的吸收率分别达到了99.4%,96.7%和99.1%,并且在吸收频点处都具有极化不敏感和宽角度入射特性,入射角度在0°到60°之间变化时,三个吸收频点的吸收率都在96%以上。利用自由空间法测试了吸波体的散射参数,测量结果与仿真结果吻合。通过表面电流和电场能量分析了螺旋结构吸波体的吸波机理。2.利用加载集总电阻的方法仿真设计了具有良好的极化不敏感和宽角度特性的宽带超介质吸波体,仿真结果表明吸波体半功率带宽大约为11.2GHz,其相对带宽为116.7%,实验结果与仿真结果吻合。利用等效介质理论计算了等效电磁参数,详细分析了其吸波机理,并且讨论了结构尺寸、加载电阻等因素对吸波特性的影响。螺旋结构和加载电阻的超介质吸波体的具有吸收率高,极化不敏感和宽角度入射等良好的特性;另外,利用等效介质理论来分析加载集总电阻宽带吸波体的吸收特性,为超介质吸波体的特性分析提供了一种新颖有效的方法。
[Abstract]:The ultradielectric absorber has the electromagnetic characteristics which the traditional absorbing material does not, which provides a new way to design the new electromagnetic protection material and the target stealth material. The study of supermedia absorbers has important theoretical significance and application value. In this paper, the design, simulation and experimental measurement of supermedia absorbers are studied, and their absorbing characteristics and mechanism are analyzed based on the theory of equivalent medium. In the first two chapters, the basic knowledge of supermedia is introduced, and the research status, practical application and design and analysis method of broadband absorber are briefly summarized, and the equivalent medium theory used in this paper is also discussed. Impedance matching theory and multiple reflection theory are also introduced. In the third and fourth chapters, we focus on the following two kinds of supermedia absorbers: 1: 1. A superdielectric absorber with helical structure was designed by using the element combination method. The simulation results show that there are three strong absorption peaks at 9.86 GHz ~ (12. 24 GHz) and 15.34GHz. The corresponding absorptivity reached 99.4% and 99.1% respectively, and the absorption rates of the three absorption frequencies were above 96% when the incidence angle varied from 0 掳to 60 掳. The scattering parameters of the absorber are measured by free space method, and the measured results are in good agreement with the simulation results. The absorbing mechanism of helical structure was analyzed by surface current and electric field energy. By using the method of loading lumped resistor, a broadband ultradielectric absorber with good polarization insensitivity and wide angle characteristics is designed. The simulation results show that the half power bandwidth of the absorber is about 11.2 GHz and the relative bandwidth is 116.7. The experimental results are in agreement with the simulation results. The equivalent electromagnetic parameters are calculated by using the theory of equivalent medium, the absorbing mechanism is analyzed in detail, and the influence of structure size, loading resistance and other factors on the absorbing characteristics is discussed. The supermedia absorbers with helical structure and loaded resistance have good characteristics such as high absorptivity, insensitive polarization and wide angle incidence. In addition, the absorption characteristics of loaded lumped resistor wideband absorbers are analyzed by using the equivalent medium theory. It provides a novel and effective method for analyzing the characteristics of supermedia absorbers.
【学位授予单位】:华中师范大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:TB34

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本文编号:1937088

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