基于人工电磁材料的吸波/透波频率选择表面
发布时间：2021-10-06 21:46
由于拥有一些在自然环境下无法获得的奇特电磁特性,人工电磁材料引起了人们广泛的关注和研究。人工电磁材料在很多电磁学研究方向上有突破性的进展,比如控制电磁波幅度、相位、偏振,使“完美透镜”、“隐身衣”等只存在于科幻小说中的新奇事物成为可能。人工电磁吸波体,打破了传统Salisbury屏或者Jaumann吸波体对厚度的限制,实现了“轻、薄、宽、强”的优势,在国防和军工领域有着很大的应用前景,推动了现代化信息战争中“隐身材料”的发展。本文在人工电磁吸波体的基础上提出了吸透一体的新型吸波/透波频率选择表面。这种结构包括两层:损耗层和传输层。损耗层和传输层共同作用可以达成吸透一体的效果,主要的应用方向是雷达天线罩的设计。此结构在我方雷达频带内有较好透波性能,不影响我方雷达发射信号和接收信号的工作,而在透波频带外天线罩等同于吸波体,能够吸收对方探测雷达信号,这样可以缩减雷达散射截面（Radar Cross Section,RCS）,大大提高反侦察能力,增强作战性能。（1）本文研究并设计了一种双极化的吸波/透波频率选择表面,此吸波/透波频率选择表面的透波峰位于吸波频段的上方,是一种高通低吸型的结构,简...
【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】：69 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１物质的介电常数和磁导率的分布［８］??２??
Ｖｅｓｅｌａｇｏ的设想一直没有被实验验证。直到１９％年，英国帝国理工学院Ｐｅｎｄｒｙ??教授带领小组成员设计了金属线周期排列结构（Ｗｉｒｅ?Ｍｅｄｉｕｍ），如图１．２?（ａ）所??示，理论推导出材料具有负等效介电常数的特性［４］。三年后，如图１．２（ｂ）所示，??Ｊ．?Ｐｅｎｄｒｙ教授又使用了开口金属环（Ｓｐｌｉｔ－ｒｉｎｇ?Ｒｅｓｏｎａｔｏｒ，?ＳＲＲ）阵列理论推导出??了负磁导率材料［５］。２００１年，美国加利福尼亚大学圣迭戈分校的Ｄ．?Ｒ．?Ｓｍｉｔｈ教??授和他的同事将Ｊ．?Ｐｅｎｄｒｙ教授的金属线周期排列结构和开口金属环阵列结合起??来［６］，金属线周期排列结构基于等离子体激元获得等效的负介电常数，开口金属??环中产生的震荡电流获得了等效的负磁导率，世界上首个人工左手材料被实验所??实现，如图１．２?（ｃ）所示。在这个著名的实验中，负折射现象首次被证实，从此??学术界越来越多的人关注左手材料并开展相关理论和实验的探索，包括完美透镜??［７］等（成像分辨率突破了衍射极限，衍射极限是传统玻璃透镜可以实现的最小分??辨率）。??０ｌｅｃｔｒｉｃ?ｐｌａｓｍ
随着人工电磁材料不断发展，在２００５年，梯度折射率介质被用来弯折电磁??波［２１］。在２００６年Ｐｅｎｄｒｙ教授和Ｓｍｉｔｈ教授提出利用变换光学理论设计“隐身衣”，??图１．３是电磁波在“隐身衣”作用下绕开金属目标进行传播的示意图，隐身衣的出??现表明可以通过超材料控制电磁波的传播方向［２２３］。从此人们开始关注基于人工??电磁材料的隐身衣或隐身斗篷的设计，涌现出很多创新性的成果。??图１．３隐身衣绕开电磁波示意图［２２】??在科研工作者的努力下，人工电磁材料不断蓬勃发展，在不同的领域都有广??阔的发展前景。??１．１．２频率选择表面的概念??频率选择表面（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ?Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ?Ｓｕｒｆａｃｅ，?ＦＳＳ）指的是具有频率选择特性??的二维周期性金属结构［２４，２５］。当电磁波入射时，频率选择表面本身不吸收电磁波??４??
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于双层FSS的X波段高增益微带天线[J]. 袁子东,高军,曹祥玉,郑秋容,杨欢欢. 微波学报. 2013(01)
[2]GTEM小室性能测试方法[J]. 舒志强,吴淑忠. 电子质量. 2008(10)
[3]铁氧体吸波材料及其应用[J]. 阳开新. 磁性材料及器件. 1996(03)
博士论文
[1]基于GTEM小室辐射发射测试的若干关键技术研究[D]. 李吉.北京邮电大学 2010
硕士论文
[1]基于时域有限差分法的频率选择表面研究[D]. 冯海森.大连理工大学 2009
[2]GTEM室若干理论与应用问题研究[D]. 任列辉.中国科学院电子学研究所 2001
本文编号：3420800
【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】：69 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１物质的介电常数和磁导率的分布［８］??２??
Ｖｅｓｅｌａｇｏ的设想一直没有被实验验证。直到１９％年，英国帝国理工学院Ｐｅｎｄｒｙ??教授带领小组成员设计了金属线周期排列结构（Ｗｉｒｅ?Ｍｅｄｉｕｍ），如图１．２?（ａ）所??示，理论推导出材料具有负等效介电常数的特性［４］。三年后，如图１．２（ｂ）所示，??Ｊ．?Ｐｅｎｄｒｙ教授又使用了开口金属环（Ｓｐｌｉｔ－ｒｉｎｇ?Ｒｅｓｏｎａｔｏｒ，?ＳＲＲ）阵列理论推导出??了负磁导率材料［５］。２００１年，美国加利福尼亚大学圣迭戈分校的Ｄ．?Ｒ．?Ｓｍｉｔｈ教??授和他的同事将Ｊ．?Ｐｅｎｄｒｙ教授的金属线周期排列结构和开口金属环阵列结合起??来［６］，金属线周期排列结构基于等离子体激元获得等效的负介电常数，开口金属??环中产生的震荡电流获得了等效的负磁导率，世界上首个人工左手材料被实验所??实现，如图１．２?（ｃ）所示。在这个著名的实验中，负折射现象首次被证实，从此??学术界越来越多的人关注左手材料并开展相关理论和实验的探索，包括完美透镜??［７］等（成像分辨率突破了衍射极限，衍射极限是传统玻璃透镜可以实现的最小分??辨率）。??０ｌｅｃｔｒｉｃ?ｐｌａｓｍ
随着人工电磁材料不断发展，在２００５年，梯度折射率介质被用来弯折电磁??波［２１］。在２００６年Ｐｅｎｄｒｙ教授和Ｓｍｉｔｈ教授提出利用变换光学理论设计“隐身衣”，??图１．３是电磁波在“隐身衣”作用下绕开金属目标进行传播的示意图，隐身衣的出??现表明可以通过超材料控制电磁波的传播方向［２２３］。从此人们开始关注基于人工??电磁材料的隐身衣或隐身斗篷的设计，涌现出很多创新性的成果。??图１．３隐身衣绕开电磁波示意图［２２】??在科研工作者的努力下，人工电磁材料不断蓬勃发展，在不同的领域都有广??阔的发展前景。??１．１．２频率选择表面的概念??频率选择表面（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ?Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ?Ｓｕｒｆａｃｅ，?ＦＳＳ）指的是具有频率选择特性??的二维周期性金属结构［２４，２５］。当电磁波入射时，频率选择表面本身不吸收电磁波??４??
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于双层FSS的X波段高增益微带天线[J]. 袁子东,高军,曹祥玉,郑秋容,杨欢欢. 微波学报. 2013(01)
[2]GTEM小室性能测试方法[J]. 舒志强,吴淑忠. 电子质量. 2008(10)
[3]铁氧体吸波材料及其应用[J]. 阳开新. 磁性材料及器件. 1996(03)
博士论文
[1]基于GTEM小室辐射发射测试的若干关键技术研究[D]. 李吉.北京邮电大学 2010
硕士论文
[1]基于时域有限差分法的频率选择表面研究[D]. 冯海森.大连理工大学 2009
[2]GTEM室若干理论与应用问题研究[D]. 任列辉.中国科学院电子学研究所 2001
本文编号：3420800
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/wulilw/3420800.html
