基于电磁超材料的频率选择表面研究

发布时间：2017-12-21 14:21

  本文关键词：基于电磁超材料的频率选择表面研究　出处：《南京航空航天大学》2016年硕士论文　论文类型：学位论文

  更多相关文章： 有源频率选择表面 小型化 多频段 等效电路法 馈线网络

【摘要】：本文在对频率选择表面(Frequency Selective Surface,FSS)小型化技术和多频段技术深入研究的基础上,从无源和有源两个方面对FSS进行研究。无源FSS方面,设计并实验验证了两款组合型结构的小型化三频段无源FSS结构。有源频率选择表面(Active Frequency Selective Surface,AFSS)方面,通过加载集总电阻元件,仿真设计了一款具有宽带吸波特性的小型化频率选择表面天线罩(Frequency Selective Radome,FSR),实现带内正常传输信号、带外吸收干扰信号的功能,并有效减小目标的雷达散射截面(Radar Cross Section,RCS);通过加载PIN二极管,设计并实验验证了一款无馈线AFSS结构,在2.45 GHz附近实现FSS的电磁开关特性。本文的主要工作及创新点如下:(1)多频小型化FSS结构的研究。设计并实验验证了两款组合型结构的小型化三频段FSS结构,通过对不同谐振频点FSS单元的有效组合来实现多频段特性。采用互补曲折线结构来实现小型化,推迟栅瓣的出现,提高了结构的角度稳定性和极化稳定性。利用等效电路法(Equivalent Circuit Method,ECM)验证了组合结构FSS仿真结果的正确性。(2)宽带-吸波-小型化FSR结构的研究。研究单方环缝隙(Single Square Aperture,SSA)结构,仿真分析并总结了加载电容、电感和电阻等基本电路元件对FSS谐振频点、-3 d B带宽和插入损耗等指标的影响规律。设计了一款具有宽带吸波特性的小型化FSR,能够在保证带内信号正常传输的同时吸收带外干扰信号,有效减小目标的双站RCS。(3)有源可重构FSS结构的研究。采用ECM理论分析和软件仿真研究了加载PIN二极管和加载变容二极管后FSS的可重构特性。仿真得到了PIN二极管在不同等效阻值情况下的AFSS表面电场分布图,直观分析了加载PIN二极管后FSS在开/关状态间的渐变过程。此外,还分析了馈线网络对AFSS传输特性的影响。(4)无馈线AFSS结构的研究。设计并实验验证了一款无馈线的AFSS结构,通过控制外加直流偏置能够在开/关状态下分别实现正常传输WLAN(2.45 GHz)信号和有效屏蔽此信号的两种功能。提出了一种新型拓扑结构,将FSS单元作为馈线网络的一部分,相邻FSS单元间用电感连接,做到无偏置线,有效地减小了馈线网络给AFSS电磁特性带来的负面影响。同时,为实现电子设备的通风和散热要求,仿真分析了圆形孔径对AFSS传输特性的影响。
【学位授予单位】：南京航空航天大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN95

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 李小秋;高劲松;冯晓国;;一种新型复合单元频率选择表面[J];微波学报;2008年01期

2 舒楠;张厚;李圭源;徐海洋;;基于曲折线单元的小型化频率选择表面[J];探测与控制学报;2010年04期

3 杨国辉;李忻媛;吴群;;具有高角度和极化稳定度的频率选择表面[J];微波学报;2010年S1期

4 邓峰;;单元小型化频率选择表面研究[J];中国舰船研究;2013年03期

5 沈忠祥,华荣喜;多层频率选择表面的分析[J];电子学报;1992年06期

6 谢瑞华,刘波,崔治平,吴春邦,卢中逵;曲面型频率选择面的设计与测试[J];空间电子技术;1998年02期

7 林宝勤,徐利军,袁乃昌;多层频率选择表面的直线法分析[J];系统工程与电子技术;2005年10期

8 杨国辉;张桐;李宛露;吴群;顾学迈;;一种具有高稳定度的新型小型化频率选择表面[J];科学技术与工程;2010年36期

9 张桐;王晓鲁;李宛露;高前超;杨国辉;;基于十字形的改进新型频率选择表面[J];微波学报;2010年S2期

10 乔学增;李姣;李昱科;骆兴芳;;一种可调复合单元频率选择表面的设计[J];江西师范大学学报(自然科学版);2011年01期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 高强;闫敦豹;袁乃昌;付云起;;频率选择表面的有限元分析[A];2005'全国微波毫米波会议论文集（第三册）[C];2006年

2 姜荣;逯贵祯;张锋;李艳霏;;螺旋结构频率选择表面的吸波特性研究[A];第二十届全国电磁兼容学术会议论文集[C];2010年

3 鲍峻松;伍瑞新;钱祖平;杨帆;项阳;;随机分布电阻贴片构成的频率选择表面吸波特性研究[A];2009年全国天线年会论文集（下）[C];2009年

4 宫玉松;杜彪;许安民;;四频段频率选择表面的设计[A];2009年全国天线年会论文集（下）[C];2009年

5 杨红玉;龚书喜;张鹏飞;查锋涛;谭瑞;;高频率稳定性的小型化频率选择表面[A];2009年全国微波毫米波会议论文集（下册）[C];2009年

6 张桐;王晓鲁;李宛露;高前超;杨国辉;;基于十字形的改进新型频率选择表面[A];2010年全国电磁兼容会议论文集[C];2010年

7 李珂;李旭蕾;侯新宇;张澎;;可重构微单元频率选择表面结构的分析与设计[A];2011年全国微波毫米波会议论文集（下册）[C];2011年

8 史为民;章文勋;;准三维频率选择表面的分析[A];1989年全国微波会议论文集（上）[C];1989年

9 林宝勤;张辉;袁乃昌;;谱域法分析含单轴各向异性介质衬底的频率选择表面[A];2005'全国微波毫米波会议论文集（第一册）[C];2006年

10 李松坡;廖斌;;基于超材料的频率选择表面的研究[A];2011年全国微波毫米波会议论文集（下册）[C];2011年

中国博士学位论文全文数据库 前9条

1 李永久;宽带平面反射阵和多层频率选择表面研究及其应用[D];西安电子科技大学;2015年

2 郑书峰;频率选择表面的小型化设计与优化技术研究[D];西安电子科技大学;2012年

3 张建;有限大频率选择表面及其在雷达罩上的应用研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2015年

4 左钰;新型三维频率选择结构的研究[D];南京大学;2013年

5 徐欣欣;频率选择表面吸波特性的直接图解法分析与优化设计[D];华中科技大学;2013年

6 许戎戎;基于集总元件加载和分形结构的多频频率选择表面研究[D];南京理工大学;2009年

7 孟凡计;用三维谱域法分析频率选择表面的电磁特性[D];西南交通大学;2008年

8 方春易;厚屏频率选择表面设计及工艺研究[D];长春理工大学;2011年

9 王秀芝;小型化频率选择表面研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2014年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 王良翼;有源可重构频率选择表面分析与设计[D];电子科技大学;2013年

2 冯辰辰;基于FSS空间滤波器极化稳定性的研究[D];南京理工大学;2015年

3 李方舟;毫米波带通频率选择表面的研究[D];西安电子科技大学;2014年

4 冯波;时域有限积分技术的周期边界理论及实现[D];东南大学;2015年

5 韩越;频率选择表面特性及其应用的研究[D];北京理工大学;2016年

6 李翔宇;新型频率选择表面的设计与应用[D];安徽大学;2016年

7 尹柏林;新型频率选择表面的设计与优化研究[D];安徽大学;2016年

8 庄乾萌;基于频率选择表面的高功率太赫兹带阻滤波器研究[D];电子科技大学;2016年

9 高超;基于人工电磁材料的全介质频率选择表面的研究[D];南京邮电大学;2016年

10 李黄炎;基于电磁超材料的频率选择表面研究[D];南京航空航天大学;2016年

，

本文编号：1316028