本文關(guān)鍵詞：基于電磁超材料的頻率選擇表面研究　出處：《南京航空航天大學(xué)》2016年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：本文在對頻率選擇表面(Frequency Selective Surface,FSS)小型化技術(shù)和多頻段技術(shù)深入研究的基礎(chǔ)上,從無源和有源兩個方面對FSS進(jìn)行研究。無源FSS方面,設(shè)計并實驗驗證了兩款組合型結(jié)構(gòu)的小型化三頻段無源FSS結(jié)構(gòu)。有源頻率選擇表面(Active Frequency Selective Surface,AFSS)方面,通過加載集總電阻元件,仿真設(shè)計了一款具有寬帶吸波特性的小型化頻率選擇表面天線罩(Frequency Selective Radome,FSR),實現(xiàn)帶內(nèi)正常傳輸信號、帶外吸收干擾信號的功能,并有效減小目標(biāo)的雷達(dá)散射截面(Radar Cross Section,RCS);通過加載PIN二極管,設(shè)計并實驗驗證了一款無饋線AFSS結(jié)構(gòu),在2.45 GHz附近實現(xiàn)FSS的電磁開關(guān)特性。本文的主要工作及創(chuàng)新點如下:(1)多頻小型化FSS結(jié)構(gòu)的研究。設(shè)計并實驗驗證了兩款組合型結(jié)構(gòu)的小型化三頻段FSS結(jié)構(gòu),通過對不同諧振頻點FSS單元的有效組合來實現(xiàn)多頻段特性。采用互補(bǔ)曲折線結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)小型化,推遲柵瓣的出現(xiàn),提高了結(jié)構(gòu)的角度穩(wěn)定性和極化穩(wěn)定性。利用等效電路法(Equivalent Circuit Method,ECM)驗證了組合結(jié)構(gòu)FSS仿真結(jié)果的正確性。(2)寬帶-吸波-小型化FSR結(jié)構(gòu)的研究。研究單方環(huán)縫隙(Single Square Aperture,SSA)結(jié)構(gòu),仿真分析并總結(jié)了加載電容、電感和電阻等基本電路元件對FSS諧振頻點、-3 d B帶寬和插入損耗等指標(biāo)的影響規(guī)律。設(shè)計了一款具有寬帶吸波特性的小型化FSR,能夠在保證帶內(nèi)信號正常傳輸?shù)耐瑫r吸收帶外干擾信號,有效減小目標(biāo)的雙站RCS。(3)有源可重構(gòu)FSS結(jié)構(gòu)的研究。采用ECM理論分析和軟件仿真研究了加載PIN二極管和加載變?nèi)荻䴓O管后FSS的可重構(gòu)特性。仿真得到了PIN二極管在不同等效阻值情況下的AFSS表面電場分布圖,直觀分析了加載PIN二極管后FSS在開/關(guān)狀態(tài)間的漸變過程。此外,還分析了饋線網(wǎng)絡(luò)對AFSS傳輸特性的影響。(4)無饋線AFSS結(jié)構(gòu)的研究。設(shè)計并實驗驗證了一款無饋線的AFSS結(jié)構(gòu),通過控制外加直流偏置能夠在開/關(guān)狀態(tài)下分別實現(xiàn)正常傳輸WLAN(2.45 GHz)信號和有效屏蔽此信號的兩種功能。提出了一種新型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),將FSS單元作為饋線網(wǎng)絡(luò)的一部分,相鄰FSS單元間用電感連接,做到無偏置線,有效地減小了饋線網(wǎng)絡(luò)給AFSS電磁特性帶來的負(fù)面影響。同時,為實現(xiàn)電子設(shè)備的通風(fēng)和散熱要求,仿真分析了圓形孔徑對AFSS傳輸特性的影響。
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TN95

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本文編號：1316028