周期結(jié)構(gòu)作為典型的人工電磁材料,在天線、射頻電路與電磁散射等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用,其中具有代表性的是頻率選擇表面。分析頻率選擇表面的基本思想是由滿足周期性邊界條件的波動方程導(dǎo)出Floquet模式,并利用邊界條件構(gòu)建積分方程。歸納總結(jié)模式匹配法和譜域法中的模式分析方法,通過改進使其嚴(yán)格符合各項邊界條件,可以分析并計算各種結(jié)構(gòu)頻率選擇表面的頻率響應(yīng)特性。本文基于模式分析的基本原理,將目標(biāo)各區(qū)域的散射場以矢量Floquet模式展開,利用相應(yīng)的邊界條件和點匹配技術(shù),提出矢量模式匹配方法。將該算法應(yīng)用于單層頻率選擇表面的分析中,并與傳統(tǒng)矩量法進行比較。計算結(jié)果表明,矢量模式匹配法具備良好的計算精度和計算速度,且通過合理劃分單元表面的子區(qū)域,可以提高分析單元結(jié)構(gòu)復(fù)雜的頻率選擇表面的穩(wěn)定性。在單層頻率選擇表面矢量模式匹配法的基礎(chǔ)上,根據(jù)多層結(jié)構(gòu)與三維結(jié)構(gòu)的特點,通過矩陣方程聯(lián)立及三維矢量模式匹配,提出適用于多層頻率選擇表面和三維頻率選擇結(jié)構(gòu)的矢量模式匹配方法。應(yīng)用該算法分析兩種不同的頻率選擇結(jié)構(gòu)的頻率響應(yīng)特性,結(jié)果表明計算精度較高,且計算多層結(jié)構(gòu)的速度優(yōu)于仿真軟件,驗證了該算法的有效性,為今后進一步運... 

【文章來源】：南京郵電大學(xué)江蘇省

【文章頁數(shù)】：73 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

常見FSS單元結(jié)構(gòu)

究生學(xué)位論文 第二章 頻率選介電常數(shù)大于空氣的介電常數(shù)，所以介質(zhì)層中的波長相下，中心頻率便會降低。由于介質(zhì)層的存在可以支撐 FSS 的設(shè)計，所以更適用于實際工程的應(yīng)用。理與 Floquet 模式的研究最早是在固體物理學(xué)中，人們研究波在晶格中的學(xué)基礎(chǔ)。而在周期性電磁結(jié)構(gòu)的研究中，F(xiàn)loquet 模式作為陣天線的分析。如今，隨著軟件技術(shù)的發(fā)展，許多電磁分析頻率選擇表面的散射特性。接下來將對頻率選擇表面行闡述。

圖 2.3 三角形柵格排列的二維 FSS量 Floquet 模的數(shù)學(xué)表達式。為了不失一般性，考慮如圖以三角形柵格排列，u 和v分別為單元的兩個周期方向，間的夾角為 。設(shè)入射平面電磁波的傳播常數(shù)為0k ，球 為入射波方向與z 軸之間的夾角， 為入射波在 xoy 平以上條件，以及斜坐標(biāo)系與直角坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換關(guān)系，由 模具有如下形式j(luò)zmpqjzjmpqpqTpqTpqeeAe Ψ KKr 1, 2, 。 m 1,2分別表示 TM 模和 TE 模。 xTr x ，12K kpkqkTpqT 表示 Floquet 模在 xoy平面內(nèi)的傳

【參考文獻】：
期刊論文
[1]采用粒子群算法的頻率選擇表面優(yōu)化設(shè)計[J]. 張波,薛正輝,任武,李偉明,盛新慶.  電子學(xué)報. 2013(03)
[2]由左手媒質(zhì)構(gòu)成的新的頻率選擇表面[J]. 方維海,徐善駕.  紅外與毫米波學(xué)報. 2007(02)
[3]帶有多層介質(zhì)襯底FSS的損耗和帶寬特性分析[J]. 侯新宇,萬偉,佟明安,萬國賓.  微波學(xué)報. 1999(04)
[4]空間濾波表面電磁散射特性的直線法分析[J]. 洪偉.  應(yīng)用科學(xué)學(xué)報. 1994(01)
[5]準(zhǔn)三維頻率選擇表面的矢量模式分析[J]. 史為民,章文勛.  東南大學(xué)學(xué)報. 1990(06)
[6]用譜域法分析含介質(zhì)襯底的頻率選擇表面[J]. 李京鳴,章文勛.  微波學(xué)報. 1989(04)

博士論文
[1]頻率選擇表面的小型化設(shè)計與優(yōu)化技術(shù)研究[D]. 鄭書峰.西安電子科技大學(xué) 2012
[2]多層平面周期結(jié)構(gòu)的電磁特性研究[D]. 張建成.西安電子科技大學(xué) 2009
[3]異向介質(zhì)的電磁特性及應(yīng)用研究[D]. 楊銳.西安電子科技大學(xué) 2008
[4]微波光子晶體電磁特性研究[D]. 林寶勤.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2006

碩士論文
[1]多目標(biāo)遺傳算法在頻率選擇表面優(yōu)化設(shè)計中的應(yīng)用[D]. 王婧婷.電子科技大學(xué) 2014



本文編號：3536125