【摘要】：強(qiáng)電磁脈沖武器的發(fā)展與應(yīng)用是當(dāng)今軍事武器研究的熱點(diǎn),這對(duì)信息化裝備的電磁防護(hù)提出了非常高的要求。能量選擇表面(ESS)作為具有開關(guān)特性的自適應(yīng)防護(hù)裝置,不僅能保證設(shè)備信號(hào)的正常收發(fā),還能有效阻隔強(qiáng)電磁場(chǎng),是一種智能有效的電磁防護(hù)方法,在近些年受到越來越多的關(guān)注。本文從理論分析方法出發(fā),貼合實(shí)際應(yīng)用需求,對(duì)能量選擇表面研究方法,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),對(duì)天線性能的影響進(jìn)行了研究,所有工作主要從以下幾個(gè)方面展開:1.采用等效電路法建立了能量選擇表面的等效電路模型,采用等效介質(zhì)法提取了電磁特征參數(shù),分別從場(chǎng)和路角度出發(fā),分析能量選擇表面穩(wěn)態(tài)下的反射與透射原理,并指導(dǎo)能量選擇表單元結(jié)構(gòu)改進(jìn),比較了等效方法與全波仿真的結(jié)果。采用場(chǎng)路聯(lián)合仿真對(duì)復(fù)雜模型及有限大能量選擇表面進(jìn)行瞬態(tài)仿真及分析。2.針對(duì)四元微帶貼片天線陣設(shè)計(jì)了低頻寬帶單/雙層能量選擇天線罩,判斷了該單元結(jié)構(gòu)的角度穩(wěn)定性。采用頻域有限元法對(duì)十字形單元結(jié)構(gòu)進(jìn)行了全波仿真,運(yùn)用等效電路法與等效介質(zhì)法分析了天線罩在穩(wěn)態(tài)情況下的原理與性能。分析了天線罩對(duì)天線性能的影響,對(duì)天線罩與天線構(gòu)建的一體化結(jié)構(gòu)進(jìn)行了仿真分析。加工制作了實(shí)物并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)測(cè)試。3.針對(duì)單極子天線設(shè)計(jì)了具有帶通特性的圓環(huán)縫隙結(jié)構(gòu)單元的能量選擇表面,并建立等效電路模型,對(duì)比了仿真結(jié)果并進(jìn)行了分析。根據(jù)天線結(jié)構(gòu)特性,設(shè)計(jì)了錐形準(zhǔn)周期結(jié)構(gòu)天線罩,采用場(chǎng)路聯(lián)合仿真對(duì)共形天線罩進(jìn)行建模與瞬態(tài)仿真。研究了錐形天線罩的工作特性及其對(duì)天線基本性能的影響,分析了天線罩對(duì)天線雷達(dá)散射截面積(RSC)的影響。
【學(xué)位授予單位】：國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TJ99
【圖文】：

圖 1.2 輻射場(chǎng)強(qiáng)隨距離的變化規(guī)律武器與高功率微波武器攻擊速度快，范圍廣，通過息設(shè)備，兼具軟硬殺傷能力。目前，高功率脈沖功生、發(fā)射、傳輸與控制技術(shù)以及高功率微波效應(yīng)機(jī)重大突破，高功率微波技術(shù)處于高速發(fā)展并走向應(yīng)電磁武器的發(fā)展。預(yù)計(jì)到 21 世紀(jì) 30 年代，此類應(yīng)用于局部戰(zhàn)爭(zhēng)中，并與其他常規(guī)武器結(jié)合起來，

圖 1.3 能量選擇表面工作原理圖經(jīng)過近幾年的研究與發(fā)展，能量選擇表面的相關(guān)研究日益深入，相關(guān)概念與機(jī)理基本成熟，仿真與設(shè)計(jì)方法逐漸豐富，工程化的進(jìn)程日益加快。理論方面，采用傳輸線理論，從電路的角度分析由表面阻抗特性引起的傳輸性能變化，并運(yùn)用電磁場(chǎng)傳播理論從電場(chǎng)的角度研究了能量選擇表面入射與散射特性，能夠合理解釋能量選擇機(jī)制[22]。分析方法方面，等效電路法與場(chǎng)路聯(lián)合仿真能夠有效分析加載半導(dǎo)體器件無限大周期結(jié)構(gòu)的性能，并從原理上對(duì)結(jié)構(gòu)加以改進(jìn)[23]。仿真研究方面，能量選擇表面的一般設(shè)計(jì)方法與設(shè)計(jì)流程已經(jīng)較為成熟，不同單元形狀、多層結(jié)構(gòu)、尺寸、材質(zhì)對(duì)能量選擇表面性能的影響，不同極化形式和入射角度對(duì)防護(hù)性能的影響，以及可靠性分析等方面的工作都已經(jīng)開展了相關(guān)工作[24-27]。工程應(yīng)用方面，研究了 ESS 的測(cè)試方法，解決了二極管特性測(cè)試，開啟場(chǎng)強(qiáng)與防護(hù)閾值控制方法，柔性電路板設(shè)計(jì)等關(guān)鍵問題[22]。綜上所述，能量選擇的理論體系基本完備，設(shè)計(jì)、仿真、制作、測(cè)試流程較為成熟，具有很高的工程應(yīng)用前景。但是在走向工程化的過程中，仍然有一些問題亟待解決，比如能量選擇表面分析方法，有限大結(jié)構(gòu)能量選擇表面的仿真分析

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2735551