基于十字及方环单元结构的频率选择表面的研究与设计
本文选题:空间滤波器 切入点:单屏的带阻型频率选择表面 出处:《安徽大学》2017年硕士论文 论文类型:学位论文
【摘要】:频率选择表面(Frequency selective surface,FSS)是一种可以对电磁波进行频率选择的空间滤波器,对电磁波的传输和反射具有十分有效的控制性。FSS通常是由特定的单元构成周期性结构,根据滤波特性可以分为高通、带通、低通、带阻四中类型,其在电磁隐身、电子对抗、通信和电磁兼容等领域有着极为广泛的应用。在实际工程应用中,FSS的介质材料、单元结构、尺寸以及排列方式等对它的频率特性具有决定性的作用。FSS整体结构的小型化以及角度稳定性、极化稳定性等因素都至关重要。本文围绕上述三个方面,通过仿真设计和实物加工测试,对频率选择表面的设计和优化开展了系列工作,主要有:首先,介绍了频率选择表面的研究背景、发展史以及其在工程中的应用,对频率选择表面的相关理论和分析方法进行了讨论。其次,在传统的十字结构单元的基础上,设计并制作了一种新型的FSS结构单元。仿真和测试结果表明,新型十字结构单元FSS比传统十字结构单元FSS具有更好的角度稳定性和极化稳定性。最后,基于方环形结构单元,设计并制作出一种双屏双通带的频率选择表面。并对该频率选择表面的角度稳定性和极化稳定性进行了分析;分析结果表明该设计方案有利于阵列单元尺寸小型化。之后对该设计进行了加工和测试,该设计在电磁场工程中具有一定的应用价值。
[Abstract]:Frequency selective Surface (FSS) is a kind of spatial filter which can select the frequency of electromagnetic wave. It is very effective to control the transmission and reflection of electromagnetic wave. According to the filter characteristics, it can be divided into four types: high pass, band pass, low pass and band resistance. It has a wide range of applications in electromagnetic stealth, electronic countermeasure, communication and electromagnetic compatibility. The structure, size and arrangement of the unit play a decisive role in its frequency characteristics. The miniaturization, angular stability and polarization stability of the FSS structure are all very important. Through simulation design and physical processing test, a series of work has been done on the design and optimization of frequency-selective surface. Firstly, the research background, development history and application in engineering of frequency-selective surface are introduced. The related theory and analysis method of frequency selective surface are discussed. Secondly, a new type of FSS structure unit is designed and fabricated on the basis of traditional cross structure unit. The simulation and test results show that, The new cross structure unit (FSS) has better angle stability and polarization stability than the traditional cross structure unit (FSS). Finally, based on the square ring structure element, A frequency selective surface with two screens and two passbands is designed and fabricated, and the angular stability and polarization stability of the frequency selective surface are analyzed. The analysis results show that the design scheme is beneficial to the miniaturization of the array element size, and then the design is machined and tested, and the design has certain application value in electromagnetic field engineering.
【学位授予单位】:安徽大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TN713
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,本文编号:1605211
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