【摘要】：吸波材料作為雷達截面控制技術(shù)的重要研究內(nèi)容之一具有很大的應(yīng)用背景。此外,吸波材料在天線設(shè)計中也具有非常廣泛的應(yīng)用。論文對基于有耗頻率選擇表面的超寬帶吸波材料設(shè)計進行了針對性的研究,并對具有吸波特性的頻率選擇表面天線罩及吸波材料在超寬帶天線設(shè)計中的應(yīng)用進行了研究,所完成的研究工作如下:首先,論文在調(diào)研了Salisbury吸波屏和Jaumann吸波體設(shè)計原理的基礎(chǔ)上,將吸波屏的純電阻薄膜置換成由電阻薄膜構(gòu)成的有耗頻率選擇表面(Lossy Frequency Selective Surface)。這種頻率選擇表面單元結(jié)構(gòu)能夠為吸波屏的電阻薄膜引入復(fù)雜的電抗成分,從而與接地介質(zhì)板的電抗成分抵消,大大提高吸波材料的有效吸波帶寬。以此為基礎(chǔ),結(jié)合支撐介質(zhì)結(jié)構(gòu)可形成基于有耗頻率選擇表面的寬帶吸波材料。論文結(jié)合Salisbury吸波屏、Jauamnn吸波體和電路模擬吸波材料的原理,對基于有耗頻率選擇表面的吸波材料進行了等效電路分析,并通過設(shè)計和優(yōu)化多層復(fù)合結(jié)構(gòu),設(shè)計出了可覆蓋2-18GHz的超寬帶、低厚度、低造價吸波材料。接著,論文結(jié)合所設(shè)計的吸波材料將有耗頻率選擇表面與傳統(tǒng)無耗帶通型頻率選擇表面(Frequency Selective Surface,FSS)結(jié)合,研究了具有吸波特性的頻率選擇表面天線罩及其在天線RCS減縮中的應(yīng)用。然后,論文以上述超寬帶吸波材料為基礎(chǔ),將其作為超寬帶平面螺旋天線和超寬帶四臂正弦天線的背腔吸波材料使用。結(jié)合對天線饋電結(jié)構(gòu)的合理優(yōu)化,論文將天線整體的剖面厚度從30mm降低到15mm左右。進一步,論文通過末端電阻加載和結(jié)構(gòu)優(yōu)化實現(xiàn)了天線整體的輕量化、小型化設(shè)計。仿真和實測結(jié)果驗證了該天線的優(yōu)良性能。此外,論文還初步研究了對電磁誘餌的雷達截面(Radar Cross Section,RCS)控制技術(shù)。論文所研究的內(nèi)容可以推廣應(yīng)用于各種吸波材料應(yīng)用場景以及其他該類天線的研制中,具有較好的參考價值和應(yīng)用潛力。
【圖文】：

的發(fā)展現(xiàn)狀料“薄、輕、寬、強”的目標，設(shè)計出吸波性能者從吸波材料理論分析和仿真實驗出發(fā)，為的研究和實驗。一些學(xué)者發(fā)現(xiàn)由于不同結(jié)構(gòu)的復(fù)雜的的電抗特性，因而可以很好地被應(yīng)用于外學(xué)者在 FSS 與傳統(tǒng)吸波材料復(fù)合方面做了很Costa等人通過將Salisbury吸波屏的純電阻表高了傳統(tǒng) Salisbury 吸波屏的吸波帶寬。D.J.K的 FSS 實現(xiàn)了吸波材料厚度的降低，但是卻an 等人通過在接地金屬板與電阻屏之間嵌入了吸波材料的帶寬[8]。A.Tennant 等人將 AFSS PIN 二極管加載于吸波材料表面的頻率選擇的電壓來調(diào)節(jié)頻率選擇表面的特性阻抗，從而波材料[9]。

西安電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文4圖1.2 六邊形環(huán)有損耗 FSS 吸波材料Costa F 等利用電阻油墨印刷頻率選擇表面設(shè)計了一款工作于在 6～22 GHz 的雷達吸波材料[10]。Seman 等人設(shè)計出一種寬帶雷達吸波材料，其反射系數(shù)在5.4GHz~18GHz 均小于-10dB，他們用加載電阻的頻率選擇表面替換傳統(tǒng) Salisbury 吸波屏的電阻層，并通過仿真分析優(yōu)化了加載電阻的大小，，得到了最佳的吸波特性[11]。Egemen 采用模擬電路的分析方法設(shè)計了一款雙層有損耗頻率選擇表面吸波材料，這種吸波材料在較寬的工作頻帶內(nèi)具有較好的吸波性能。Wei Yuan 等人則通過將邊分割的方環(huán) FSS 嵌入兩個磁性片之間，設(shè)計了一款在 4GHz~18GHz 反射系數(shù)小于-10dB的超薄吸波材料[12]。關(guān)于將頻選型吸波結(jié)構(gòu)應(yīng)用于 RCS 控制方面，Qiang Chen 等人通過設(shè)計一款地板為帶通頻率選擇表面中間為介質(zhì)層上層為加載 PIN 二極管的頻率選擇表面，設(shè)計出一 款 具 有 吸 波 和 傳 輸 特 性 的 頻 率 選 擇 表 面 ATFSS （ AbsorptiveTransmissiveFrequency-Selective Surface）[13]。圖1.3 論文中 ATFSS 的單元結(jié)構(gòu)示意圖王夫蔚等將結(jié)構(gòu)型吸波材料應(yīng)用在陣列天線中
【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：2702492