發(fā)布時(shí)間：2017-09-06 00:32

  本文關(guān)鍵詞：寬頻周期結(jié)構(gòu)在微波吸波層及天線的應(yīng)用

  更多相關(guān)文章： 周期結(jié)構(gòu) 頻率選擇表面 吸波材料 人工磁導(dǎo)體 基站天線

【摘要】：電磁周期性結(jié)構(gòu)(Passive Electromagnetic Periodic Structures,PEPSs)因具有傳統(tǒng)材料難以實(shí)現(xiàn)的電磁特征,現(xiàn)已被廣泛地應(yīng)用在微波和天線技術(shù)領(lǐng)域。例如頻率選擇表面(Frequency Selective Surfaces,FSSs)對電磁波的帶通帶阻特型,被用作空間濾波器;吸波層被運(yùn)用在目標(biāo)隱身與對抗、通信系統(tǒng)的抗電磁干擾等;人工磁導(dǎo)體(Artificial Magnetic Conductors,AMCs)可以應(yīng)用在天線單元和陣列中,降低天線的剖面。本文重點(diǎn)研究了FSS、吸波材料和AMC三種平面電磁周期結(jié)構(gòu)的理論分析及其在天線上的應(yīng)用,主要工作內(nèi)容包括:1、L波段的帶阻型頻率選擇表面的設(shè)計(jì)。在分析單元結(jié)構(gòu)(包括單元形狀和尺寸、單元間距、介質(zhì)加載、入射角度和極化方式等)對傳輸特性影響的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了1GHz-2GHz內(nèi)傳輸系數(shù)小于-15dB的應(yīng)用于天線罩的頻率選擇表面。2、提出了一種工作于S波段的微波吸波層。在分析吸波材料實(shí)現(xiàn)條件和設(shè)計(jì)原理的基礎(chǔ)上,借用天線思想設(shè)計(jì)方法應(yīng)用于微波吸波層。設(shè)計(jì)的吸波材料工作帶寬覆蓋1.71GHz至4.48GHz,相對帶寬為90%,其高度只有自由空間波長的1/8。3、利用人工磁導(dǎo)體設(shè)計(jì)了一款寬頻低剖面天線。借助基站天線中的極化分集技術(shù),設(shè)計(jì)了一種十字交叉偶極子型的同軸饋電雙極化天線,具備較好的端口隔離度。此外,將人工磁導(dǎo)體結(jié)構(gòu)作為反射板應(yīng)用在基站天線上,天線整體高度降低了一半,形成了基于AMC結(jié)構(gòu)的低剖面天線。該天線的工作頻帶覆蓋1.72GHz至3.42GHz,相對帶寬為67%,且工作帶寬范圍內(nèi)隔離度小于-35dB,符合了基站天線的設(shè)計(jì)需求。
【關(guān)鍵詞】：周期結(jié)構(gòu) 頻率選擇表面 吸波材料 人工磁導(dǎo)體 基站天線
【學(xué)位授予單位】：華僑大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TN820
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第1章 緒論8-16
• 1.1 周期結(jié)構(gòu)的研究背景與意義8-10
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-14
• 1.2.1 頻率選擇表面的研究背景與現(xiàn)狀10-11
• 1.2.2 吸波層的研究背景與現(xiàn)狀11-13
• 1.2.3 人工磁導(dǎo)體的研究背景與現(xiàn)狀13-14
• 1.3 本文的主要工作內(nèi)容14-16
• 第2章 帶阻型頻率選擇表面的設(shè)計(jì)16-28
• 2.1 FSS的基本概念16-18
• 2.2 FSS的設(shè)計(jì)流程18-19
• 2.3 單元結(jié)構(gòu)對傳輸特性的影響19-23
• 2.3.1 單元形狀和尺寸的影響19-21
• 2.3.2 單元間距的影響21-22
• 2.3.3 入射角度和極化方式的影響22
• 2.3.4 介質(zhì)加載的影響22-23
• 2.4 工作于L波段的帶阻型FSS的設(shè)計(jì)23-27
• 2.4.1 FSS的單元結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與仿真23-25
• 2.4.2 FSS單元的入射角度和極化方式穩(wěn)定性能分析25-26
• 2.4.3 FSS的制作與測量26-27
• 2.5 本章小結(jié)27-28
• 第3章 S波段微波吸波層的設(shè)計(jì)28-44
• 3.1 電磁吸波的基本理論28-33
• 3.1.1 吸波材料的吸收機(jī)理28-30
• 3.1.2 Salisbury層的原理分析30-32
• 3.1.3 Floquet定理32-33
• 3.2 寬頻吸波層的設(shè)計(jì)原理與設(shè)計(jì)步驟33-36
• 3.2.1 吸波層與接收天線研究的異同分析33-34
• 3.2.2 吸波層的設(shè)計(jì)步驟34-36
• 3.3 S波段吸波層的單元結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與仿真36-41
• 3.3.1 單元結(jié)構(gòu)參數(shù)分析39-40
• 3.3.2 模型等效電路分析40-41
• 3.4 吸波材料層的RCS測量41-43
• 3.4.1 RCS的簡介41-42
• 3.4.2 吸波材料層的RCS結(jié)果分析42-43
• 3.5 本章小結(jié)43-44
• 第4章 基于人工磁導(dǎo)體的雙極化天線的設(shè)計(jì)44-62
• 4.1 人工磁導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的基本概念44-48
• 4.1.1 反射相位特性44-46
• 4.1.2 AMC的諧振分析46-47
• 4.1.3 AMC類型的分類47-48
• 4.2 方形AMC結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)48-51
• 4.2.1 AMC單元的設(shè)計(jì)48
• 4.2.2 反射相位帶隙的參數(shù)分析48-51
• 4.3 寬帶雙極化基站天線的設(shè)計(jì)51-56
• 4.3.1 雙極化天線單元的設(shè)計(jì)與分析52-54
• 4.3.2 雙極化基站天線的測試與結(jié)果分析54-56
• 4.4 基于AMC的低剖面天線設(shè)計(jì)56-61
• 4.4.1 AMC在天線設(shè)計(jì)中的應(yīng)用與設(shè)計(jì)流程56-57
• 4.4.2 基于AMC的低剖面雙極化天線57-61
• 4.5 本章小結(jié)61-62
• 第5章 總結(jié)與展望62-64
• 5.1 課題主要工作與總結(jié)62
• 5.2 不足與展望62-64
• 參考文獻(xiàn)64-70
• 致謝70-72
• 個(gè)人簡歷、在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果72

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