【摘要】：超材料是一種具有人造單元結(jié)構(gòu)的特殊電磁材料,和傳統(tǒng)的天然材料相比,超材料具有許多獨(dú)特的電磁特性。人們對(duì)基于平面結(jié)構(gòu)的超材料吸波器開(kāi)展了大量研究,取得了豐富成果,而對(duì)曲面結(jié)構(gòu)超材料吸波器的研究比較少。二面角作為一種目標(biāo)電磁散射的特殊寬角結(jié)構(gòu),是研究電磁波相互作用的基本模型,也被廣泛應(yīng)用于雷達(dá)散射截面的測(cè)量。因此,開(kāi)展吸波超材料組成的二面角電磁特性的研究,對(duì)目標(biāo)電磁隱身具有重要研究?jī)r(jià)值。本文設(shè)計(jì)了兩種不同單元結(jié)構(gòu)的吸波超材料組成的二面角,并對(duì)其吸收特性進(jìn)行了研究。首先介紹了超材料的概念、曲面超材料和二面角超材料的研究現(xiàn)狀以及相關(guān)的基本理論和實(shí)驗(yàn)方法。論文建立了平面吸波超材料及其組成的二面角的電磁模型,開(kāi)展了單元結(jié)構(gòu)、單元數(shù)量及吸波機(jī)理的分析。論文重點(diǎn)設(shè)計(jì)了兩種具有不同單元結(jié)構(gòu)的吸波超材料組成的二面角模型,并對(duì)其吸波特性進(jìn)行了仿真和實(shí)驗(yàn)測(cè)試,實(shí)驗(yàn)結(jié)果與仿真基本吻合。研究發(fā)現(xiàn)與具有相同單元結(jié)構(gòu)和參數(shù)的平面吸波超材料相比,由兩種吸波超材料組成的直二面角都可以產(chǎn)生更多的吸收峰,而且金屬環(huán)套金屬圓片的吸波超材料二面角在TM模式下可以增強(qiáng)吸收率。同時(shí)這兩種二面角還具有極化敏感的吸收特性;由吸波超材料組成的不同開(kāi)合角的二面角還具有不同的吸收特性,相比于直角吸波超材料二面角,開(kāi)合角為銳角和鈍角的吸波超材料二面角可以在高頻范圍內(nèi)產(chǎn)生更多完美吸收峰。吸波超材料組成的二面角的獨(dú)特的電磁特性,在隱身技術(shù)中具有潛在的應(yīng)用前景。
【學(xué)位授予單位】：華中師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類(lèi)號(hào)】：TB34;O441.6
【圖文】：

Ｙ＾＾ｇＷｌ）邋ＭＡＳＴＥＲ＇Ｓ邋ＴＨＥＳＩＳ逡逑＿邋ｆ逡逑｛ａ）邋（ｃ）逡逑圖１．１邋Ｐｅｎｄｉｙ教授的理論模型（ａ）金屬線（ｂ）諧振環(huán)（ｃ）瑞士卷逡逑到了邋２０００年，美國(guó)加州大學(xué)圣迭戈分校的Ｄ．Ｒ．Ｓｍｉｔｈ教授把Ｐｅｎｄｒｙ提出的兩逡逑種結(jié)構(gòu)結(jié)合起來(lái)，雖然金屬線陣列有可能破壞ＳＲＲ環(huán)的諧振功能，但是Ｄ．Ｒ．Ｓｍｉｔｈ逡逑小組還是通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明了這種結(jié)構(gòu)可以同時(shí)具有負(fù)介電常數(shù)和負(fù)磁導(dǎo)率［２】。如圖１．２逡逑所不。逡逑圖１．２邋Ｄ．Ｒ．Ｓｍｉｔｈ的一維左手超材料照片逡逑超材料的研宄在國(guó)內(nèi)的起步也比較早，１０年前清華大學(xué)的周濟(jì)課題組提出了超逡逑材料的三個(gè)基本特征：逡逑１、

到了邋２０００年，美國(guó)加州大學(xué)圣迭戈分校的Ｄ．Ｒ．Ｓｍｉｔｈ教授把Ｐｅｎｄｒｙ提出的兩逡逑種結(jié)構(gòu)結(jié)合起來(lái)，雖然金屬線陣列有可能破壞ＳＲＲ環(huán)的諧振功能，但是Ｄ．Ｒ．Ｓｍｉｔｈ逡逑小組還是通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明了這種結(jié)構(gòu)可以同時(shí)具有負(fù)介電常數(shù)和負(fù)磁導(dǎo)率［２】。如圖１．２逡逑所不。逡逑圖１．２邋Ｄ．Ｒ．Ｓｍｉｔｈ的一維左手超材料照片逡逑超材料的研宄在國(guó)內(nèi)的起步也比較早，１０年前清華大學(xué)的周濟(jì)課題組提出了超逡逑材料的三個(gè)基本特征：逡逑１、

圖１．３逆折射率Ｌ－Ｃ網(wǎng)絡(luò)逡逑２００２年，來(lái)自加拿大多倫多大學(xué)的Ｇ．Ｖ．Ｅｌｅｆｔｈｅｒｉａｄｅｓ研宄組首先提出了另一種逡逑描述左手材料的方法，即用傳輸線加上串聯(lián)電感和并聯(lián)電容，如圖１．３所示，逡逑Ｇ．Ｖ．Ｅｌｅｆｔｈｅｒｉａｄｅｓ稱(chēng)之為逆折射率Ｌ－Ｃ網(wǎng)絡(luò)［３】。隨后還提出了一系列利用左手介質(zhì)構(gòu)逡逑造的微波器件如后向波（ＢＷ）天線Ｗ，如圖１．４所示，移相器和耦合器等。２００４年，逡逑加州大學(xué)的Ｉｔｏｈ小組在考慮了實(shí)際電路元件的寄生參數(shù)的同時(shí)提出了左右手復(fù)合傳逡逑輸線結(jié)構(gòu)，并在這種復(fù)合傳輸線結(jié)構(gòu)模型的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了一些微波射頻器件和天線。逡逑？？？邋？？？逡逑Ｉ５0ｍｉｖ）邋＼邋ｌＯＯ＾ｍ逡逑邐Ｍ邐？＞邐逡逑６００｜ｕｎ邋？邐ｌ５0ｔｕｎ逡逑６00ｎｍ逡逑）０６７＾ｍ邐２１３４＾ｍ邐１０６７＾ｉｎ逡逑0邋ｃｏｎｄｕｃｔｏｒ逡逑■邋ｓｋｘ逡逑圖１．４利用逆折射率Ｌ－Ｃ網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的后向波天線逡逑５逡逑

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3 許sシ

本文編號(hào)：2787837