本文關(guān)鍵詞：柔性寬頻可調(diào)諧微波吸波體設(shè)計與實現(xiàn)

  更多相關(guān)文章： 有源頻率選擇表面 柔性基底 寬頻可調(diào) 吸波機理 極化穩(wěn)定性

【摘要】：針對傳統(tǒng)吸波材料和Salisbury屏吸波結(jié)構(gòu)體密度和厚度大,電磁吸收性能固定,不適應(yīng)實際動態(tài)變換的電磁環(huán)境的缺陷。本文研究使用頻率選擇表面(FSS)結(jié)構(gòu)取代Salisbury屏中的阻抗層,當FSS中加入有源器件如PIN二極管時稱為有源頻率選擇表面(AFSS),探討吸波性能寬頻動態(tài)可調(diào)技術(shù)。本文重點研究柔性基底可調(diào)諧吸波結(jié)構(gòu)的微波反射率、可調(diào)性、極化穩(wěn)定性等性能。主要研究結(jié)果如下:采用覆膜、曝光、顯影、刻蝕、脫膜等工序的柔性FSS制備工藝制備吸波樣板。樣板可大限度折疊,實際應(yīng)用時可貼附于彎曲表面。研究對可調(diào)AFSS吸波結(jié)構(gòu)優(yōu)化改進,HFSS仿真結(jié)果和實驗結(jié)果表明,在半圓AFSS圖案中加載PIN二極管器件可使結(jié)構(gòu)的吸波性能在2-18 GHz頻段動態(tài)調(diào)節(jié),其中等效阻值、AFSS圖案大小、AFSS單元間距、介質(zhì)層厚度、襯底介電常數(shù)都會影響結(jié)構(gòu)吸收特性。對比串聯(lián)加載和并聯(lián)加載PIN二極管的可調(diào)吸波結(jié)構(gòu),并聯(lián)情形可調(diào)頻帶更寬,該結(jié)構(gòu)可以在2.65-18 GHz頻段實現(xiàn)-6 dB吸收效果,2.86-14.2 GHz頻段實現(xiàn)-10 dB強吸收效果。結(jié)合等效傳輸線理論分析表明PIN等效電阻的改變影響整個結(jié)構(gòu)的阻抗匹配性,使結(jié)構(gòu)吸波性能動態(tài)調(diào)節(jié)。進一步研究結(jié)構(gòu)諧振頻點的阻抗、電場、表面電流分布和體損耗密度可知,在諧振點處吸波體與自由空間阻抗共軛匹配,能量損耗的形式為電路諧振損耗、歐姆損耗、回波干涉損耗等。為解決寬頻可調(diào)諧吸波體極化穩(wěn)定性問題,從方環(huán)系列演變圖案總結(jié)規(guī)律對可調(diào)諧吸波結(jié)構(gòu)的極化穩(wěn)定性設(shè)計提出雙層旋轉(zhuǎn)的改進措施。經(jīng)改進后的設(shè)計方案,AFSS和PIN二極管中電流分布的具備旋轉(zhuǎn)對稱性,結(jié)構(gòu)在2-18 GHz頻段實現(xiàn)對水平和垂直入射波較好的極化穩(wěn)定性。
【關(guān)鍵詞】：有源頻率選擇表面 柔性基底 寬頻可調(diào) 吸波機理 極化穩(wěn)定性
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TM25
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 緒論8-22
• 1.1 研究背景與意義8-9
• 1.2 頻率選擇表面簡介9-11
• 1.3 國內(nèi)外研究概況11-16
• 1.4 FSS設(shè)計理論與方法16-20
• 1.5 論文的主要研究內(nèi)容20-22
• 2 柔性頻率選擇表面制備工藝與建模方法22-31
• 2.1 柔性基底制備工藝簡介22-24
• 2.2 柔性基底優(yōu)勢分析24-25
• 2.3 軟件仿真建模25-28
• 2.4 反射率測量方法28-29
• 2.5 本章小結(jié)29-31
• 3 柔性有源頻率選擇表面可調(diào)諧吸波結(jié)構(gòu)31-48
• 3.1 PIN二極管模型31-32
• 3.2 串聯(lián)饋電PIN二極管的柔性寬屏可調(diào)諧吸波體32-39
• 3.3 并聯(lián)饋電PIN二極管的柔性寬屏可調(diào)諧吸波體39-42
• 3.4 吸波機理分析42-46
• 3.5 本章小結(jié)46-48
• 4 頻率選擇表面吸波結(jié)構(gòu)極化穩(wěn)定性分析設(shè)計48-57
• 4.1 影響FSS吸波結(jié)構(gòu)極化穩(wěn)定性因素分析48-53
• 4.2 可調(diào)諧吸波結(jié)構(gòu)極化穩(wěn)定性改進技術(shù)53-55
• 4.3 本章小結(jié)55-57
• 5 結(jié)論與展望57-59
• 5.1 全文總結(jié)57-58
• 5.2 研究展望58-59
• 致謝59-60
• 參考文獻60-66
• 附錄1 攻讀碩士學(xué)位期間研究學(xué)術(shù)論文與獎勵66

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本文編號：899765