基于电磁新材料的卫星高功率防护技术研究
发布时间：2021-11-24 10:11
近年来电磁脉冲武器不断发展,电磁环境的复杂性不断增加,使得电子设备的安全面临着越来越严重的威胁,强电磁防护研究的重要性日益凸显。卫星通信设备作为电子战中极为重要的电子设备之一,其正常运转是掌握信息化战争主动权的重要保障。因此,针对卫星通信设备的高功率防护技术进行深入研究十分迫切,且意义重大。本文通过分析传统高功率防护手段的原理与特点,采用现今热点电磁新材料,针对性地结合能量选择表面（Energy Selective Surface,ESS）以及频率选择表面（Frequency Selective Surface,FSS）共同设计卫星通信设备的高功率微波防护结构,在限制强电磁脉冲的前提下,进一步滤除带外干扰,保障信号的正常收发。本文一方面从工作机理出发,研究并验证了FSS的空间滤波特性及ESS的能量选择特性;另一方面结合理论与CST软件重点仿真验证了各因素对于FSS传输特性的影响,以及单元尺寸中各参数、导电单元形状和介质板对ESS两个稳态下插入损耗及屏蔽效能的影响,并对结果作了仔细的分析总结;然后针对卫星通信设备的高功率防护与滤波应用,基于第二、三章的分析结果设计并优化了一种采用组合型周...
【文章来源】：西安电子科技大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：99 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
电磁脉冲武器及卫星通信
第二章 频率选择表面理论及仿真研究第二章 频率选择表面理论及仿真研究2.1 仿真软件介绍2.1.1 常用仿真软件介绍时代在不断发展，人们对于电磁理论的分析也愈发透彻，电磁仿真软件顺应了前计算机科学技术的迅猛发展趋势应运而生，其使用便捷、高效、快速，且应用广泛使得电磁学的发展得到了巨大的助力。
将会呈现出明显的带通或带阻特性，能够对电磁波进行反射或者透射，具有率选择作用[9]。FSS 一般由两部分组成，分别为介质衬底及其上面呈周期性排列的二维金基底的作用不容忽视，在实际应用中发挥着支撑频率选择表面的重要作用；金属阵列与不同的入射电磁波相互作用会表现出不同的电磁特性，从而使 结构呈现出选择透过性的特点。在 FSS 的研究与设计中，通常会以周期性阵单元作为分析计算的基本单位[11]。2.2.2 频率选择表面的分类频率选择表面的分类方式主要有两种，一种是按照传输特性进行分类，共有。这种分类方式与传统的滤波器相类似，按传输通带可分为带阻以及带通类率区分可分为高通以及低通类型。而另一种分类方式是按照单元特性进行分称作贴片型(介质类型)和缝隙型(波导类型)，这与 FSS 的设计理念息息相关贴片型 FSS 的结构及频率响应特性如图 2.2 所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]电磁能量选择表面的场路协同仿真与实验研究[J]. 吴欢成,胡进光,钟龙权,林江川. 强激光与粒子束. 2017(09)
[2]一种基于二氧化钒的新型能量选择表面[J]. 刘翰青,刘培国,王轲,涂灏,董雁飞. 微波学报. 2016(S2)
[3]强电磁防护技术研究进展[J]. 刘培国,刘晨曦,谭剑锋,董雁飞,易波. 中国舰船研究. 2015(02)
[4]电磁能量选择表面结构设计与仿真分析[J]. 刘晨曦,刘培国,王为,易波,董雁飞. 中国舰船研究. 2015(02)
[5]能量—频率选择表面级联复合设计与仿真[J]. 谭剑锋,杨成,刘培国,刘继斌. 中国舰船研究. 2015(02)
[6]等效电路法在多层频率选择表面中的应用[J]. 周传凯,高正平. 材料导报. 2014(S1)
[7]能量选择表面材料防护性能研究[J]. 张龙,魏光辉,胡小锋,崔耀中,张勇强. 北京理工大学学报. 2013(11)
[8]频率选择表面天线罩研究现状与发展趋势[J]. 鲁戈舞,张剑,杨洁颖,张天翔,寇元. 物理学报. 2013(19)
[9]利用等效电路模型快速分析加载集总元件的微型化频率选择表面[J]. 王秀芝,高劲松,徐念喜. 物理学报. 2013(20)
[10]高效电磁屏蔽复合材料设计及其屏蔽效能测试[J]. 曲兆明,雷忆三,王庆国,闫丽丽,秦思良. 高电压技术. 2012(09)
硕士论文
[1]基于PIN二极管的X波段大功率限幅器设计[D]. 黄丹.电子科技大学 2018
[2]多频和宽带频率选择表面设计与分析[D]. 陈士县.安徽大学 2017
[3]频率选择表面设计及应用研究[D]. 肖雷.电子科技大学 2017
[4]带通型宽阻带及圆极化频率选择表面技术研究[D]. 刘宇恒.电子科技大学 2017
[5]基于超材料的无线激励微波微等离子体阵列源的研究[D]. 郭义.华东师范大学 2017
[6]基于电磁超材料的天线雷达散射截面缩减研究[D]. 何恺.北京邮电大学 2016
[7]能量选择表面设计与仿真[D]. 刘晨曦.国防科学技术大学 2015
[8]平面天线宽带RCS减缩技术研究[D]. 牟春晖.西安电子科技大学 2014
[9]频率选择表面的设计与仿真计算[D]. 杨泽波.中南大学 2014
[10]PIN二极管的高功率微波毁伤机理研究[D]. 高川.西安电子科技大学 2014
本文编号：3515769
【文章来源】：西安电子科技大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：99 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
电磁脉冲武器及卫星通信
第二章 频率选择表面理论及仿真研究第二章 频率选择表面理论及仿真研究2.1 仿真软件介绍2.1.1 常用仿真软件介绍时代在不断发展，人们对于电磁理论的分析也愈发透彻，电磁仿真软件顺应了前计算机科学技术的迅猛发展趋势应运而生，其使用便捷、高效、快速，且应用广泛使得电磁学的发展得到了巨大的助力。
将会呈现出明显的带通或带阻特性，能够对电磁波进行反射或者透射，具有率选择作用[9]。FSS 一般由两部分组成，分别为介质衬底及其上面呈周期性排列的二维金基底的作用不容忽视，在实际应用中发挥着支撑频率选择表面的重要作用；金属阵列与不同的入射电磁波相互作用会表现出不同的电磁特性，从而使 结构呈现出选择透过性的特点。在 FSS 的研究与设计中，通常会以周期性阵单元作为分析计算的基本单位[11]。2.2.2 频率选择表面的分类频率选择表面的分类方式主要有两种，一种是按照传输特性进行分类，共有。这种分类方式与传统的滤波器相类似，按传输通带可分为带阻以及带通类率区分可分为高通以及低通类型。而另一种分类方式是按照单元特性进行分称作贴片型(介质类型)和缝隙型(波导类型)，这与 FSS 的设计理念息息相关贴片型 FSS 的结构及频率响应特性如图 2.2 所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]电磁能量选择表面的场路协同仿真与实验研究[J]. 吴欢成,胡进光,钟龙权,林江川. 强激光与粒子束. 2017(09)
[2]一种基于二氧化钒的新型能量选择表面[J]. 刘翰青,刘培国,王轲,涂灏,董雁飞. 微波学报. 2016(S2)
[3]强电磁防护技术研究进展[J]. 刘培国,刘晨曦,谭剑锋,董雁飞,易波. 中国舰船研究. 2015(02)
[4]电磁能量选择表面结构设计与仿真分析[J]. 刘晨曦,刘培国,王为,易波,董雁飞. 中国舰船研究. 2015(02)
[5]能量—频率选择表面级联复合设计与仿真[J]. 谭剑锋,杨成,刘培国,刘继斌. 中国舰船研究. 2015(02)
[6]等效电路法在多层频率选择表面中的应用[J]. 周传凯,高正平. 材料导报. 2014(S1)
[7]能量选择表面材料防护性能研究[J]. 张龙,魏光辉,胡小锋,崔耀中,张勇强. 北京理工大学学报. 2013(11)
[8]频率选择表面天线罩研究现状与发展趋势[J]. 鲁戈舞,张剑,杨洁颖,张天翔,寇元. 物理学报. 2013(19)
[9]利用等效电路模型快速分析加载集总元件的微型化频率选择表面[J]. 王秀芝,高劲松,徐念喜. 物理学报. 2013(20)
[10]高效电磁屏蔽复合材料设计及其屏蔽效能测试[J]. 曲兆明,雷忆三,王庆国,闫丽丽,秦思良. 高电压技术. 2012(09)
硕士论文
[1]基于PIN二极管的X波段大功率限幅器设计[D]. 黄丹.电子科技大学 2018
[2]多频和宽带频率选择表面设计与分析[D]. 陈士县.安徽大学 2017
[3]频率选择表面设计及应用研究[D]. 肖雷.电子科技大学 2017
[4]带通型宽阻带及圆极化频率选择表面技术研究[D]. 刘宇恒.电子科技大学 2017
[5]基于超材料的无线激励微波微等离子体阵列源的研究[D]. 郭义.华东师范大学 2017
[6]基于电磁超材料的天线雷达散射截面缩减研究[D]. 何恺.北京邮电大学 2016
[7]能量选择表面设计与仿真[D]. 刘晨曦.国防科学技术大学 2015
[8]平面天线宽带RCS减缩技术研究[D]. 牟春晖.西安电子科技大学 2014
[9]频率选择表面的设计与仿真计算[D]. 杨泽波.中南大学 2014
[10]PIN二极管的高功率微波毁伤机理研究[D]. 高川.西安电子科技大学 2014
本文编号：3515769
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