基于等效介質(zhì)的超介質(zhì)吸波體的研究
本文選題:超介質(zhì) + 吸波體; 參考:《華中師范大學(xué)》2015年碩士論文
【摘要】:超介質(zhì)吸波體具有傳統(tǒng)吸波材料所不具備的電磁特性,為設(shè)計(jì)新型電磁防護(hù)材料和目標(biāo)隱身材料提供了一種新的途徑,因此,研究超介質(zhì)吸波體具有重要的理論意義和應(yīng)用價(jià)值。本文主要研究超介質(zhì)吸波體的設(shè)計(jì)、仿真計(jì)算、實(shí)驗(yàn)測(cè)量,并基于等效介質(zhì)理論分析其吸波特性和機(jī)理。前兩章介紹了超介質(zhì)的基本知識(shí),對(duì)超介質(zhì)吸波體的研究現(xiàn)狀、實(shí)際應(yīng)用和寬帶吸波體的設(shè)計(jì)與分析方法進(jìn)行了簡(jiǎn)要總結(jié);并且對(duì)本文后續(xù)用到的等效介質(zhì)理論、阻抗匹配理論和多次反射理論也進(jìn)行了介紹。第三和第四章重點(diǎn)研究了以下兩種超介質(zhì)吸波體:1.利用單元組合法仿真設(shè)計(jì)了螺旋結(jié)構(gòu)超介質(zhì)吸波體,仿真結(jié)果表明在9.86GHz,12.24 GHz和15.34GHz處產(chǎn)生了三個(gè)強(qiáng)烈的吸收峰,對(duì)應(yīng)的吸收率分別達(dá)到了99.4%,96.7%和99.1%,并且在吸收頻點(diǎn)處都具有極化不敏感和寬角度入射特性,入射角度在0°到60°之間變化時(shí),三個(gè)吸收頻點(diǎn)的吸收率都在96%以上。利用自由空間法測(cè)試了吸波體的散射參數(shù),測(cè)量結(jié)果與仿真結(jié)果吻合。通過表面電流和電場(chǎng)能量分析了螺旋結(jié)構(gòu)吸波體的吸波機(jī)理。2.利用加載集總電阻的方法仿真設(shè)計(jì)了具有良好的極化不敏感和寬角度特性的寬帶超介質(zhì)吸波體,仿真結(jié)果表明吸波體半功率帶寬大約為11.2GHz,其相對(duì)帶寬為116.7%,實(shí)驗(yàn)結(jié)果與仿真結(jié)果吻合。利用等效介質(zhì)理論計(jì)算了等效電磁參數(shù),詳細(xì)分析了其吸波機(jī)理,并且討論了結(jié)構(gòu)尺寸、加載電阻等因素對(duì)吸波特性的影響。螺旋結(jié)構(gòu)和加載電阻的超介質(zhì)吸波體的具有吸收率高,極化不敏感和寬角度入射等良好的特性;另外,利用等效介質(zhì)理論來分析加載集總電阻寬帶吸波體的吸收特性,為超介質(zhì)吸波體的特性分析提供了一種新穎有效的方法。
[Abstract]:The ultradielectric absorber has the electromagnetic characteristics which the traditional absorbing material does not, which provides a new way to design the new electromagnetic protection material and the target stealth material. The study of supermedia absorbers has important theoretical significance and application value. In this paper, the design, simulation and experimental measurement of supermedia absorbers are studied, and their absorbing characteristics and mechanism are analyzed based on the theory of equivalent medium. In the first two chapters, the basic knowledge of supermedia is introduced, and the research status, practical application and design and analysis method of broadband absorber are briefly summarized, and the equivalent medium theory used in this paper is also discussed. Impedance matching theory and multiple reflection theory are also introduced. In the third and fourth chapters, we focus on the following two kinds of supermedia absorbers: 1: 1. A superdielectric absorber with helical structure was designed by using the element combination method. The simulation results show that there are three strong absorption peaks at 9.86 GHz ~ (12. 24 GHz) and 15.34GHz. The corresponding absorptivity reached 99.4% and 99.1% respectively, and the absorption rates of the three absorption frequencies were above 96% when the incidence angle varied from 0 擄to 60 擄. The scattering parameters of the absorber are measured by free space method, and the measured results are in good agreement with the simulation results. The absorbing mechanism of helical structure was analyzed by surface current and electric field energy. By using the method of loading lumped resistor, a broadband ultradielectric absorber with good polarization insensitivity and wide angle characteristics is designed. The simulation results show that the half power bandwidth of the absorber is about 11.2 GHz and the relative bandwidth is 116.7. The experimental results are in agreement with the simulation results. The equivalent electromagnetic parameters are calculated by using the theory of equivalent medium, the absorbing mechanism is analyzed in detail, and the influence of structure size, loading resistance and other factors on the absorbing characteristics is discussed. The supermedia absorbers with helical structure and loaded resistance have good characteristics such as high absorptivity, insensitive polarization and wide angle incidence. In addition, the absorption characteristics of loaded lumped resistor wideband absorbers are analyzed by using the equivalent medium theory. It provides a novel and effective method for analyzing the characteristics of supermedia absorbers.
【學(xué)位授予單位】:華中師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號(hào)】:TB34
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,本文編號(hào):1937088
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