電磁超材料因其特殊優(yōu)異的電磁性能,在雷達(dá)天線、隱身、電子對抗等諸多裝備技術(shù)領(lǐng)域擁有巨大的應(yīng)用潛力和發(fā)展空間。超材料雷達(dá)天線罩通常是由周期排列的人工結(jié)構(gòu)單元所構(gòu)成,區(qū)別于傳統(tǒng)不導(dǎo)電復(fù)合材料,內(nèi)部存在大量金屬單元結(jié)構(gòu)的特殊性,使得超材料雷達(dá)罩雷電環(huán)境下的響應(yīng)發(fā)生變化,面臨的雷電防護(hù)問題更加突出。飛機(jī)雷達(dá)天線罩雷電防護(hù)是飛機(jī)雷電防護(hù)的重要組成,超材料的雷電防護(hù)問題也是亟待解決的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。本文采用有限元軟件COMSOL,通過仿真分析了三種典型結(jié)構(gòu)超材料的電場分布,獲得超材料結(jié)構(gòu)類型及其結(jié)構(gòu)參數(shù)對電場分布的影響規(guī)律�；诔牧侠纂姯h(huán)境中電場分布的特殊性,從試驗(yàn)和仿真兩個角度對超材料雷電附著和防護(hù)特性開展研究,研究結(jié)果可以為超材料的雷電防護(hù)機(jī)制研究提供基礎(chǔ)和參考,同時對雷達(dá)罩雷電防護(hù)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化有一定的指導(dǎo)意義。本文主要結(jié)論如下:（1）超材料內(nèi)部單元的形態(tài)對超材料結(jié)構(gòu)電場分布影響不大,但單元排列方式對電場分布產(chǎn)生一定影響:具有電氣連通結(jié)構(gòu)的超材料表面場強(qiáng)較高;非電氣連通結(jié)構(gòu)超材料內(nèi)部相鄰獨(dú)立金屬單元間場強(qiáng)較高,易于擊穿微小間隙發(fā)生放電。（2）超材料蒙皮的介電常數(shù)的提高和厚度的增加會削弱內(nèi)部金屬單元上... 

【文章來源】：合肥工業(yè)大學(xué)安徽省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：70 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．１超材料內(nèi)部單元及超材料雷達(dá)罩??

?．ｆ??Ａ?７?’?：??圖１．１超材料內(nèi)部單元及超材料雷達(dá)罩??Ｆｉｇ?１．１?ｉｓｄｅｔａｍａｔｅｒｉａｌ?ｉｎｔｅｒｎａｌ?ｕｎｉｔ?ａｎｄ?ｍｅｔａ．ｍａｔｅｒｉａｌ?ｒａｄｏｍｅ??雷電是一種危害性極強(qiáng)的自然放電現(xiàn)象，是直接影響飛行器的飛行安全的重??１??

從而提高天線性能。??電磁超材料在雷達(dá)罩上的應(yīng)用最廣泛、研究最深入的就是頻率選擇表面隱身??雷達(dá)罩ｆ１１］，如圖１．３所示。頻率選擇表面是基于電磁超材料的一種周期結(jié)構(gòu)，由大??量諧振單元組成。一般是由在介質(zhì)基底表面上周期性排列的金屬貼片，或在金屬??基底表面形成周期性排列的縫隙組合形成。利用頻率選擇表面的諧振特性并結(jié)合??雷達(dá)罩的流線型外形，在天線的工作帶寬內(nèi)具有良好的電性能，同時在指定頻帶??上呈現(xiàn)隱身功能。??撕／＾ｒ?」＾ＶＴ＾ｒ人戮??，頻率選抒廣Ｅｆｃｉ?４．?ｆ??（ａ）隱身戰(zhàn)斗機(jī)?（ｂ）隱身戰(zhàn)艦??圖１．３隱身雷達(dá)罩在飛機(jī)及軍艦上的應(yīng)用??Ｆｉｇ?１．３?Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｓｔｅａｌｔｈ?ｒａｄｏｍｅ?ｏｎ?ａｉｒｃｒａｆｔ?ａｎｄ?ｗａｒｓｈｉｐｓ??其實(shí)在２０世紀(jì)中期，國際上就把注意力放在了頻率選擇表面上，再加上電腦??技術(shù)在電磁學(xué)中的拓展使用和電路學(xué)科技術(shù)的迅速崛起，形成電磁超材料技術(shù)應(yīng)??用研究的龐大力量，掀起了頻率選擇表面的科研熱。美國的Ｔ．Ｋ．Ｗｕ［１２］和他的科研??小組對多頻段衛(wèi)星天線技術(shù)進(jìn)行了潛心鉆研，通過對超材料單元形狀和介質(zhì)基片??做出的大量有效分析


本文編號：3248502