电阻加载人工电磁吸波结构研究
发布时间：2021-01-04 10:46
人工电磁材料是一种由亚波长单元在三维空间按一定规则排列而得的复合材料或结构。通过适当设计,其可具备自然界材料不存在的电磁特性,如使电磁波产生异常折射、异常反射等奇异现象。人工电磁表面是人工电磁材料的二维形式,其体积、重量等物理参数较小,且较容易设计和制备。电磁波吸收体可将入射电磁波能量吸收并转化为其它形式,从而使电磁观测设备无法探测之。这种特性使它们在军事上具有雷达隐身等重要应用。基于人工电磁表面的电磁波吸收结构相比于使用吸收材料的电磁波吸收体而言有单元结构由人为设计、吸波性能可人为改变等优点。目前人工电磁表面电磁波吸收体具备亚波长的厚度,同时具有宽带吸波性能,具有广阔的应用前景。本文主要开展了利用集总电阻元件加载的人工电磁表面设计电磁波吸收结构的研究工作。我们通过一定的理论指导,设计人工电磁表面单元结构,针对不同应用场景,使之在宽频带或特定频率（窄频带）上产生吸波效果。本文具体工作如下:1、我们设计了三种工作在6 GHz-18 GHz的宽带电阻加载人工电磁表面电磁波吸收体,包括两种基于磁谐振方法和一种基于电路模拟法设计的吸收体。对基于磁谐振的吸收体,我们设计了针对单极化和双极化入射的...
【文章来源】：南京大学江苏省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－２人工电磁隐身斗篷内电磁波的行进轨迹［１３Ｌ??随着人工电磁材料的不断发展，一些新颖的概念也被提出来
二〇一一年，美国Ｈａｒｖａｒｄ大学Ｆ．?Ｃａｐａｓｓｏ教授团队等人在电磁表面引入相??位突变，对散射电磁波进行相位调制，实现了负折射、负反射等效果［２７］。其结构??如图１－３所示，它由八个反射幅值相等但相位相隔４５°的Ｖ形结构组成，可以??实现如图１?－４（ｃ）所示的螺旋形波阵面。在该文中，Ｆ．?Ｃａｐａｓｓｏ团队还推广了折射??定律，提出了广义折射定律（ｇｅｎｅｒａｌｉｓｅｄＳｎｅｌｌ’ｓＬａｗ）。该定理称，若介质分界面??出现相位突变ｄ０／ｄｘ，则反射角士和折射角０，满足：??ｓｉｎ０，?－ｓｉｎ０，，??２］ｉｎｉｄｘ?ｎ－ｎ??ｓｉｎ?６．?ｎ｛?—?ｓｉｎ０：?ｎ；＝?、??１?１?１?１?２ｋ?ｄｘ??其中是入射角，《，．和＇分别是两种介质的折射率。广义折射定律为人工电磁表??面的深入研宄提供了坚固的理论基础。??ｙ??上ｘ?ｅ，??４０???１???－－??｝?；—??３０?一＾＾＾一—一■?—｜—??ｉ??０?ｒ／８?ｒ／４?３ｒ／８?ｒ／２?ｓｒ／８?３ｒ／４?７「／８??Ｘ??图１?－?３?Ｖ形结构及对应的散射电场幅值｜２７］。??３??
一二年，复旦大学的周磊教授和国立台湾大学的蔡定平教授提出了一种可于近红??外波段产生异常反射的人工电磁表面１２８１。如图１－５所示，０°至３６０°相位连续变??化的矩形样式先排布成小单元，这些小单元再周期地排布成大单元。此结构效率??高、带宽大。二〇一三年，Ａ．Ｇｒｂｉｃ教授团队提出了基于人工电磁表面的Ｈｕｙｇｅｎｓ??表面，如图１－６所不，其可实现异常折射，以及Ｇａｕｓｓ波束至Ｂｅｓｓｅｌ被束的转??换【气??ｓｃ?麟纖，轉難＂＇ｊｄｕｓｓｓＢ??Ｂｆｒ．３〇?★?ｅｘｐＪ＾＾＾＾Ｓ??ｔｂＳＳＳ??ｒ，？ｆｆ〔——…％?马涔，｜??平ｆｆ?ｅｒ?ｃ￣ｐｎｎｒＴｉ?ａ??ｊ?ｊ?Ｊ?Ｊ??图１?－?５矩形结构排布而成的人工电磁表面１％。??４??
【参考文献】：
硕士论文
[1]基于人工电磁材料的宽带吸波结构研究[D]. 周东.南京大学 2016
本文编号：2956634
【文章来源】：南京大学江苏省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－２人工电磁隐身斗篷内电磁波的行进轨迹［１３Ｌ??随着人工电磁材料的不断发展，一些新颖的概念也被提出来
二〇一一年，美国Ｈａｒｖａｒｄ大学Ｆ．?Ｃａｐａｓｓｏ教授团队等人在电磁表面引入相??位突变，对散射电磁波进行相位调制，实现了负折射、负反射等效果［２７］。其结构??如图１－３所示，它由八个反射幅值相等但相位相隔４５°的Ｖ形结构组成，可以??实现如图１?－４（ｃ）所示的螺旋形波阵面。在该文中，Ｆ．?Ｃａｐａｓｓｏ团队还推广了折射??定律，提出了广义折射定律（ｇｅｎｅｒａｌｉｓｅｄＳｎｅｌｌ’ｓＬａｗ）。该定理称，若介质分界面??出现相位突变ｄ０／ｄｘ，则反射角士和折射角０，满足：??ｓｉｎ０，?－ｓｉｎ０，，??２］ｉｎｉｄｘ?ｎ－ｎ??ｓｉｎ?６．?ｎ｛?—?ｓｉｎ０：?ｎ；＝?、??１?１?１?１?２ｋ?ｄｘ??其中是入射角，《，．和＇分别是两种介质的折射率。广义折射定律为人工电磁表??面的深入研宄提供了坚固的理论基础。??ｙ??上ｘ?ｅ，??４０???１???－－??｝?；—??３０?一＾＾＾一—一■?—｜—??ｉ??０?ｒ／８?ｒ／４?３ｒ／８?ｒ／２?ｓｒ／８?３ｒ／４?７「／８??Ｘ??图１?－?３?Ｖ形结构及对应的散射电场幅值｜２７］。??３??
一二年，复旦大学的周磊教授和国立台湾大学的蔡定平教授提出了一种可于近红??外波段产生异常反射的人工电磁表面１２８１。如图１－５所示，０°至３６０°相位连续变??化的矩形样式先排布成小单元，这些小单元再周期地排布成大单元。此结构效率??高、带宽大。二〇一三年，Ａ．Ｇｒｂｉｃ教授团队提出了基于人工电磁表面的Ｈｕｙｇｅｎｓ??表面，如图１－６所不，其可实现异常折射，以及Ｇａｕｓｓ波束至Ｂｅｓｓｅｌ被束的转??换【气??ｓｃ?麟纖，轉難＂＇ｊｄｕｓｓｓＢ??Ｂｆｒ．３〇?★?ｅｘｐＪ＾＾＾＾Ｓ??ｔｂＳＳＳ??ｒ，？ｆｆ〔——…％?马涔，｜??平ｆｆ?ｅｒ?ｃ￣ｐｎｎｒＴｉ?ａ??ｊ?ｊ?Ｊ?Ｊ??图１?－?５矩形结构排布而成的人工电磁表面１％。??４??
【参考文献】：
硕士论文
[1]基于人工电磁材料的宽带吸波结构研究[D]. 周东.南京大学 2016
本文编号：2956634
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianzigongchenglunwen/2956634.html
