频率选择表面电磁波调控与RCS缩减研究

发布时间：2025-01-01 02:30

　　隐身设计中通常在外形隐身的基础上使用隐身材料来进一步降低目标的雷达散射截面(RCS)。隐身材料主要分为吸收型和波束调控型,并集中于对主出射波束的处理。而实际应用中,目标通常由多个平面构成,不可避免地存在斜入射和多次反射情况,此时回波主要来源为后向旁瓣和多次反射主波束。吸收型材料对于后向旁瓣的吸收作用有限,宽频带内的调控主波束经过多次反射后具有不可控性。在此背景下,本文以频率选择表面(FSS)为基本研究对象,结合超表面设计方法与阵列天线综合技术,实现了有源波束调控多样化和斜入射RCS缩减,提高了FSS在隐身应用中的可靠性和功能多样性。本文的主要研究内容如下:首先,设计宽带无源相位梯度FSS并通过仿真和实测证明了超表面广义斯涅耳定律对FSS设计同样适用;以该定律为理论基础设计了基于PIN二极管的有源波束可调相位梯度FSS,其中二极管的通断对应单元相位的0°、180°切换,并利用等效电路法验证了设计的合理性;分析了相位梯度、频率和异常反射角之间的关系,提出通过控制通电列数来改变相位梯度大小,进一步调控波束反射角度。全波数值仿真表明不同通电列数对应的各个模式可以实现宽角域波束调控,并以二面角为例...

【文章页数】：89 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 课题背景和意义
    1.2 频率选择表面概述
    1.3 人工电磁表面的国内外研究现状
    1.4 本文工作内容安排
2 频率选择表面和阵列天线基本理论
    2.1 频率选择表面分析方法
    2.2 阵列天线低副瓣综合
    2.3 小结
3 基于相位可调单元的有源频率选择表面
    3.1 引言
    3.2 单元结构设计
    3.3 动态波束调控原理
    3.4 全波仿真结果分析
    3.5 二面角应用
    3.6 可实现性分析
    3.7 小结
4 基于幅值可调单元的低旁瓣频率选择表面
    4.1 引言
    4.2 单元设计
    4.3 低副瓣设计
    4.4 全波仿真结果分析
    4.5 旁瓣抑制与极化方式
    4.6 小结
5 强吸收与旁瓣抑制多功能有源频率选择表面
    5.1 单元设计
    5.2 低副瓣设计
    5.3 仿真结果分析
    5.4 可实现性分析
    5.5 小结
6 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
致谢
参考文献
附录 攻读硕士学位期间发表的论文目录



本文编号：4021917