频率选择超构表面理论及其在孔径成像系统中的应用研究

发布时间：2024-12-01 22:51

　　电磁超表面可以对电磁波的多种特性如频率,极化,幅度和相位进行调控。多种多样的超表面在不同的应用领域里发挥着重要的作用。本文以具有频率选择特性的超表面为切入点,从调控电磁波滤波特性的频率选择表面以及调节电磁波辐射特性的频率捷变超表面入手展开讨论。频率选择表面作为一种空间滤波器,广泛应用于雷达天线罩的设计之中,成为雷达不可或缺的部件。随着通信和雷达系统的迅速发展,具有宽带,频率抑制以及谐波抑制等集多种功能于一体的频率选择天线罩渐渐发展起来,然而如何快速有效地设计出特定指标下的多功能天线罩成为研究热点。本文以此为切入点,提出了一种可以用于提取任意频率选择表面结构的多谐振等效电路模型,其可以在宽频带范围内对频率选择表面的特性进行准确提取。在此基础上,本文利用所提出的等效电路设计了一种可移植的谐波抑制频率选择表面天线罩,其可以加载于任何形式的常规带通频率选择表面上来实现谐波的抑制功能。此外,本文利用基于多层频率选择表面发展而来的透射阵列天线设计产生了一种在近场具有无衍射传输特性的高阶贝塞尔波束,未来可以应用于近场的无衍射涡旋电磁波通信系统中。另外,由具有频率捷变特性的超表面所构建的超材料孔径天线广...

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【学位级别】：博士

【部分图文】：

图1.1不同频率选择表面拓扑图及其等效电路模型：(a)环形结构频率选择表面拓扑图及其等效电路模型，(b)双环形结构频率选择表面拓扑图及其等效电路模型

第一章绪论电路模型的提取，故利用此种等效电路来分析频率选择局限。最近，一种基于多模公式的等效模型能够更精确意频率选择表面结构[39,40]，然而其分析过程和等效模型单有效的分析工具。尤其是当频率选择表面在复杂的天种能够快速简单的等效分析任意结构频率选择表面的

图1.2多层双环形结构透射阵列天线

图1.2多层双环形结构透射阵列天线。二种是接收-发射结构形式的透射阵列单元[73-80]，其包括三个部分：接收构以及发射单元，由馈源发射的入射波首先通过接收单元转换为导波信相移结构产生透射相位，最后导波信号由发射单元再次辐射到自由空间结构形式的透射单元通常具有低剖面，宽带以及相移....

图1.3典型的发射-接收结构形式的透射阵列天线

图1.2多层双环形结构透射阵列天线。第二种是接收-发射结构形式的透射阵列单元[73-80]，其包括三个部分：接收单元相移结构以及发射单元，由馈源发射的入射波首先通过接收单元转换为导波信号，着经过相移结构产生透射相位，最后导波信号由发射单元再次辐射到自由空间中。收-发射结构形式的透....

图1.4集成放大器的发射-接收结构形式的透射阵列单元

移结构以及发射单元，由馈源发射的入射波首先通过接收单元转换为导波信号，经过相移结构产生透射相位，最后导波信号由发射单元再次辐射到自由空间中。-发射结构形式的透射单元通常具有低剖面，宽带以及相移覆盖范围大的特点，易于用来设计可重构型透射单元。其通常采用多层贴片结构来构造发射和接收单....

本文编号：4013879