本文關(guān)鍵詞：微波段寬頻帶超材料吸波體的設計與研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：超材料吸波體,是指能將投射到它表面的電磁波大部分吸收而幾乎沒有反射和透射的一類人工復合材料。由于它在軍事隱身、輻射防護等領(lǐng)域的重要應用,所以吸波材料越來越引起人們的重視。本文主要圍繞新型超材料吸波體的設計分析和頻帶展寬兩方面展開研究,主要研究內(nèi)容如下:本文提出了一種新型的吸波結(jié)構(gòu),該結(jié)構(gòu)十分簡單并且具有良好的吸波特性,以該結(jié)構(gòu)為基本單元的吸波體具有四頻段、極化不敏感、寬入射角度的特性。仿真結(jié)果顯示,該結(jié)構(gòu)在四個吸收頻點處的吸收率均高于96%,吸收率高于50%的相對帶寬為15.74%,并且極化穩(wěn)定性良好。隨后調(diào)整電磁波的入射方向,發(fā)現(xiàn)在0-60的范圍內(nèi),對于TE波,該吸波體表現(xiàn)出良好的入射角穩(wěn)定性;對于TM波,在低頻段(10--14GHz)有很好的入射角穩(wěn)定性,但是在高頻段(20--25GHz)出現(xiàn)了一個附加峰。然后,為了解釋該結(jié)構(gòu)的吸波機理,分別對吸收頻點處的電場以及表面電流進行了研究,并對TM模式下的附加峰進行了探討。此外,文中分別從介質(zhì)板的介質(zhì)損耗和金屬的歐姆損耗兩方面對該吸波結(jié)構(gòu)進行了損耗研究。另外還提取了該結(jié)構(gòu)的等效電磁參數(shù),分析了高吸收率產(chǎn)生的原因。最后討論了結(jié)構(gòu)參數(shù)的變化對于吸收率的影響。超材料吸波體通過調(diào)整單元結(jié)構(gòu)實現(xiàn)完美吸收,但是通常情況下吸收頻帶比較窄,從而限制了其實際應用,因此如何拓寬超材料吸波體的帶寬成為研究者關(guān)心的問題。文中通過調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)參數(shù),在單個結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,設計了1?2和2?2的陣列單元來拓寬吸收頻帶。仿真結(jié)果顯示:在垂直入射時,以1?2陣列為基本單元的吸波體,其帶寬為3.655GHz,相對帶寬從15.74%拓寬到20.69%;以2?2陣列為基本單元的吸波體,對于TE波,帶寬為3.368GHz,相對帶寬從15.74%拓寬到20.03%,對于TM波,帶寬為4.085GHz,相對帶寬則從15.74%拓寬到24.15%。
【關(guān)鍵詞】：超材料吸波體 四頻段 極化不敏感 寬角度 拓寬頻帶
【學位授予單位】：蘭州大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TB34;O441
【目錄】：

• 中文摘要3-4
• Abstract4-8
• 第一章 引言8-16
• 1.1 研究背景及意義8-9
• 1.2 超材料吸波體的研究現(xiàn)狀9-11
• 1.3 寬頻帶超材料吸波體的研究與設計11-14
• 1.3.1 單層寬頻帶設計11-12
• 1.3.2 多層寬頻帶設計12-14
• 1.4 主要工作及創(chuàng)新點14-16
• 第二章 理論基礎(chǔ)16-22
• 2.1 超材料吸波體的理論基礎(chǔ)16-18
• 2.1.1 吸收率及阻抗匹配16-17
• 2.1.2 復介電常數(shù)，復磁導率和損耗因子17-18
• 2.2 超材料的參數(shù)提取方法18-20
• 2.3 COMSOL Multiphysics簡介20-21
• 2.4 本章小結(jié)21-22
• 第三章 微波段超材料吸波體的設計與分析22-35
• 3.1 基本單元設計與特性研究22-25
• 3.2 吸波原理分析25-29
• 3.3 吸波體的等效參數(shù)分析29-31
• 3.4 結(jié)構(gòu)參數(shù)對吸收率的影響31-34
• 3.5 本章小結(jié)34-35
• 第四章 寬頻帶吸波體的設計與分析35-41
• 4.1 1×2 陣列設計與仿真35-37
• 4.2 2×2 陣列設計與仿真37-40
• 4.3 本章小結(jié)40-41
• 第五章 總結(jié)與展望41-43
• 5.1 總結(jié)41
• 5.2 展望41-43
• 參考文獻43-46
• 在學期間的研究成果46-47
• 致謝47

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 顧超;屈紹波;裴志斌;徐卓;柏鵬;彭衛(wèi)東;林寶勤;;基于磁諧振器加載的寬頻帶超材料吸波體的設計[J];物理學報;2011年08期

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 熊漢;電磁超材料在微波吸波體與天線中的應用研究[D];電子科技大學;2014年

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本文編號：337561