人工電磁材料是一種由亞波長單元在三維空間按一定規(guī)則排列而得的復(fù)合材料或結(jié)構(gòu)。通過適當(dāng)設(shè)計(jì),其可具備自然界材料不存在的電磁特性,如使電磁波產(chǎn)生異常折射、異常反射等奇異現(xiàn)象。人工電磁表面是人工電磁材料的二維形式,其體積、重量等物理參數(shù)較小,且較容易設(shè)計(jì)和制備。電磁波吸收體可將入射電磁波能量吸收并轉(zhuǎn)化為其它形式,從而使電磁觀測設(shè)備無法探測之。這種特性使它們在軍事上具有雷達(dá)隱身等重要應(yīng)用�；谌斯る姶疟砻娴碾姶挪ㄎ战Y(jié)構(gòu)相比于使用吸收材料的電磁波吸收體而言有單元結(jié)構(gòu)由人為設(shè)計(jì)、吸波性能可人為改變等優(yōu)點(diǎn)。目前人工電磁表面電磁波吸收體具備亞波長的厚度,同時具有寬帶吸波性能,具有廣闊的應(yīng)用前景。本文主要開展了利用集總電阻元件加載的人工電磁表面設(shè)計(jì)電磁波吸收結(jié)構(gòu)的研究工作。我們通過一定的理論指導(dǎo),設(shè)計(jì)人工電磁表面單元結(jié)構(gòu),針對不同應(yīng)用場景,使之在寬頻帶或特定頻率（窄頻帶）上產(chǎn)生吸波效果。本文具體工作如下:1、我們設(shè)計(jì)了三種工作在6 GHz-18 GHz的寬帶電阻加載人工電磁表面電磁波吸收體,包括兩種基于磁諧振方法和一種基于電路模擬法設(shè)計(jì)的吸收體。對基于磁諧振的吸收體,我們設(shè)計(jì)了針對單極化和雙極化入射的... 

【文章來源】：南京大學(xué)江蘇省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－２人工電磁隱身斗篷內(nèi)電磁波的行進(jìn)軌跡［１３Ｌ??隨著人工電磁材料的不斷發(fā)展，一些新穎的概念也被提出來

二〇一一年，美國Ｈａｒｖａｒｄ大學(xué)Ｆ．?Ｃａｐａｓｓｏ教授團(tuán)隊(duì)等人在電磁表面引入相??位突變，對散射電磁波進(jìn)行相位調(diào)制，實(shí)現(xiàn)了負(fù)折射、負(fù)反射等效果［２７］。其結(jié)構(gòu)??如圖１－３所示，它由八個反射幅值相等但相位相隔４５°的Ｖ形結(jié)構(gòu)組成，可以??實(shí)現(xiàn)如圖１?－４（ｃ）所示的螺旋形波陣面。在該文中，Ｆ．?Ｃａｐａｓｓｏ團(tuán)隊(duì)還推廣了折射??定律，提出了廣義折射定律（ｇｅｎｅｒａｌｉｓｅｄＳｎｅｌｌ’ｓＬａｗ）。該定理稱，若介質(zhì)分界面??出現(xiàn)相位突變ｄ０／ｄｘ，則反射角士和折射角０，滿足：??ｓｉｎ０，?－ｓｉｎ０，，??２］ｉｎｉｄｘ?ｎ－ｎ??ｓｉｎ?６．?ｎ｛?—?ｓｉｎ０：?ｎ；＝?、??１?１?１?１?２ｋ?ｄｘ??其中是入射角，《，．和＇分別是兩種介質(zhì)的折射率。廣義折射定律為人工電磁表??面的深入研宄提供了堅(jiān)固的理論基礎(chǔ)。??ｙ??上ｘ?ｅ，??４０???１???－－??｝?；—??３０?一＾＾＾一—一■?—｜—??ｉ??０?ｒ／８?ｒ／４?３ｒ／８?ｒ／２?ｓｒ／８?３ｒ／４?７「／８??Ｘ??圖１?－?３?Ｖ形結(jié)構(gòu)及對應(yīng)的散射電場幅值｜２７］。??３??

一二年，復(fù)旦大學(xué)的周磊教授和國立臺灣大學(xué)的蔡定平教授提出了一種可于近紅??外波段產(chǎn)生異常反射的人工電磁表面１２８１。如圖１－５所示，０°至３６０°相位連續(xù)變??化的矩形樣式先排布成小單元，這些小單元再周期地排布成大單元。此結(jié)構(gòu)效率??高、帶寬大。二〇一三年，Ａ．Ｇｒｂｉｃ教授團(tuán)隊(duì)提出了基于人工電磁表面的Ｈｕｙｇｅｎｓ??表面，如圖１－６所不，其可實(shí)現(xiàn)異常折射，以及Ｇａｕｓｓ波束至Ｂｅｓｓｅｌ被束的轉(zhuǎn)??換【氣??ｓｃ?麟纖，轉(zhuǎn)難＂＇ｊｄｕｓｓｓＢ??Ｂｆｒ．３〇?★?ｅｘｐＪ＾＾＾＾Ｓ??ｔｂＳＳＳ??ｒ，？ｆｆ〔——…％?馬涔，｜??平ｆｆ?ｅｒ?ｃ￣ｐｎｎｒＴｉ?ａ??ｊ?ｊ?Ｊ?Ｊ??圖１?－?５矩形結(jié)構(gòu)排布而成的人工電磁表面１％。??４??

【參考文獻(xiàn)】：
碩士論文
[1]基于人工電磁材料的寬帶吸波結(jié)構(gòu)研究[D]. 周東.南京大學(xué) 2016



本文編號：2956634