發(fā)布時間：2020-06-06 23:04

【摘要】：超材料吸波器是有效吸收入射電磁波,顯著降低目標(biāo)回波強(qiáng)度的一類功能材料,可以大幅度降低目標(biāo)的雷達(dá)散射截面(Radar Cross Section,RCS),為隱身技術(shù)提供了一條新的途徑,也在下一代天線設(shè)計中展現(xiàn)出巨大潛力。在過去一段時間里,對超材料吸波器結(jié)構(gòu)的研究主要集中在單頻、多頻“完美吸波器”及極化不敏感吸波器等方面,目的是實現(xiàn)對電磁波的吸收控制。緊耦合陣列(Tightly Coupled Array,TCA)天線則是近年來國內(nèi)外天線領(lǐng)域的一個新的研究熱點(diǎn)。目前緊耦合陣列天線還處于初始研究階段,雖然取得了很多成就,但還有一些技術(shù)難題阻礙工程化應(yīng)用�；谖ㄆ鞯木o耦合陣列天線技術(shù)為改善天線性能提供了新的思路。本文主要對超材料寬帶吸波器和緊耦合陣列天線兩部分內(nèi)容展開研究。論文的主要內(nèi)容包括以下幾個部分:論文首先對超材料寬帶吸波器和緊耦合陣列天線兩部分發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行梳理,理清近些年該領(lǐng)域研究現(xiàn)狀;然后對寬帶吸波器和緊耦合陣列天線設(shè)計過程中涉及的理論部分進(jìn)行分析推導(dǎo),為下文的仿真設(shè)計與樣品加工奠定理論基礎(chǔ)。然后,分別基于多諧振模式理論和多層電阻型吸波器原理設(shè)計了兩種不同形式的寬帶吸波器,并對加工的樣本進(jìn)行測試�；诙嘀C振模式理論設(shè)計了一款工作在X和Ku波段內(nèi)的寬帶單層復(fù)合型超材料吸波器(Combination Metamaterial Absorber,CMA)。設(shè)計了多個工作于不同頻段的電阻型吸波結(jié)構(gòu)單元,并通過合理排布構(gòu)成復(fù)合型寬帶吸波結(jié)構(gòu)單元,可以將多個離散的吸波頻段連接在一起,實現(xiàn)對寬頻帶內(nèi)入射電磁波的良好吸波�；诙鄬与娮栊皖l率選擇表面超材料吸波器原理設(shè)計并加工了一款四層電阻膜結(jié)構(gòu)的電阻型頻率選擇表面(Resistive Frequency Selection Surface,RFSS)超寬帶吸波器,實現(xiàn)了0.85-8.5GHz頻率范圍內(nèi)90%以上的良好吸波率。最后,以寬帶吸波器設(shè)計方法和緊耦合陣列天線理論為基礎(chǔ),設(shè)計并加工了一款加載寬帶吸波器結(jié)構(gòu)的緊耦合一維陣列天線。該陣列天線由寬帶吸波器、加載縫隙型的領(lǐng)結(jié)形振子、寄生單元以及超寬帶微帶巴倫組成。寬帶吸波器由加載集總電阻的兩層結(jié)構(gòu)組成,一方面實現(xiàn)了對入射電磁波在寬帶范圍內(nèi)的平穩(wěn)吸收,另一方面消除了短路零點(diǎn)擴(kuò)展天線工作帶寬。天線輻射單元由加載縫隙型的領(lǐng)結(jié)形振子組成,目的是通過改變耦合電容大小,擴(kuò)展天線工作帶寬。寄生單元的引入則是為了解決有限天線陣列邊緣明顯的截斷效應(yīng)。通過仿真與測試,驗證了設(shè)計方案的正確性。
【圖文】：

單環(huán)吸波器ADS等效電路圖

(a) 反射系數(shù) (b) 吸收率圖3.6 SSL 吸波器的反射系數(shù)和吸收率圖 3.6 所示是分別使用 ADS 和 HFSS 軟件仿真的反射系數(shù)和吸收率，對比仿真果可以看出，，所提出的等效電路模型與全波仿真模型結(jié)果一致。該結(jié)論一方面驗證
【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TN820

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本文編號：2700403