基于優(yōu)化算法的低散射人工電磁表面的設(shè)計(jì)
本文關(guān)鍵詞:基于優(yōu)化算法的低散射人工電磁表面的設(shè)計(jì),由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:新型人工電磁材料由一定規(guī)律排列的亞波長(zhǎng)結(jié)構(gòu)組成,它具有自然界中媒質(zhì)所不具備的電磁響應(yīng),因而引起科研工作者的廣泛興趣。新型人工電磁材料的一個(gè)重要應(yīng)用是實(shí)現(xiàn)電磁隱身,即實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的RCS縮減。本文基于漫散射原理,通過(guò)引入額外的表面電抗,使得人工電磁表面具有不同的相位分布,入射波的能量在交界面處發(fā)生強(qiáng)烈散射,從而有效地將反射能量轉(zhuǎn)移到其他角度,實(shí)現(xiàn)降低目標(biāo)RCS的目的。本文通過(guò)理論推導(dǎo)、模型仿真和實(shí)驗(yàn)測(cè)試,驗(yàn)證了通過(guò)人工電磁表面實(shí)現(xiàn)RCS縮減的有效性。主要的研究?jī)?nèi)容如下:(1)分析了不同雷達(dá)隱身技術(shù)之間的區(qū)別,探索了利用人工電磁表面縮減目標(biāo)RCS的機(jī)理。分析了人工電磁表面帶寬受限的原因,提出拓展單元帶寬的方法。設(shè)計(jì)出由多諧振單元組成的人工電磁表面,通過(guò)全波仿真驗(yàn)證其縮減目標(biāo)RCS的可行性。(2)提出了一種基于漫反射原理的低散射人工電磁表面的設(shè)計(jì)方法。通過(guò)結(jié)合粒子群優(yōu)化算法和目標(biāo)RCS快速預(yù)估的方法來(lái)縮減金屬平板的RCS,大大縮減了電磁仿真時(shí)間。為了拓寬人工電磁表面的帶寬,我們選用風(fēng)車型多諧振結(jié)構(gòu)作為基本單元進(jìn)行設(shè)計(jì)。仿真和實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示該人工電磁表面在7GHz-14GHz內(nèi)能夠有效地削弱目標(biāo)的RCS(最大縮減25dB),表現(xiàn)出較好的性能。
【關(guān)鍵詞】:新型人工電磁材料 人工電磁表面 RCS縮減 粒子群算法
【學(xué)位授予單位】:東南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號(hào)】:TB34;O441
【目錄】:
- 摘要4-5
- Abstract5-7
- 第一章 緒論7-13
- 1.1 新型人工電磁材料的基本概念7
- 1.2 新型人工電磁材料的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀7-11
- 1.3 本論文的主要內(nèi)容和章節(jié)安排11-13
- 第二章 隱身技術(shù)及低散射人工電磁表面的設(shè)計(jì)13-31
- 2.1 雷達(dá)散射截面簡(jiǎn)述13-16
- 2.1.1 雷達(dá)散射截面的定義13-15
- 2.1.2 雷達(dá)散射截面縮減的意義15-16
- 2.2 雷達(dá)散射截面縮減技術(shù)現(xiàn)狀16-21
- 2.2.1 雷達(dá)吸波材料16-17
- 2.2.2 隱身外形技術(shù)17-18
- 2.2.3 光學(xué)變換18-19
- 2.2.4 散射相消19-21
- 2.3 相位隨機(jī)低散射人工電磁表面的設(shè)計(jì)21-29
- 2.3.1 相位隨機(jī)低散射人工電磁表面的理論基礎(chǔ)21-22
- 2.3.2 相位隨機(jī)低散射人工電磁表面的設(shè)計(jì)22-29
- 2.4 本章小結(jié)29-31
- 第三章 基于優(yōu)化算法的低散射人工電磁表面設(shè)計(jì)31-55
- 3.1 理論與分析31-38
- 3.1.1 陣列天線遠(yuǎn)場(chǎng)分析31-34
- 3.1.2 低散射人工電磁表面的遠(yuǎn)場(chǎng)分析34-38
- 3.2 粒子群優(yōu)化算法38-40
- 3.2.1 標(biāo)準(zhǔn)粒子群優(yōu)化算法39
- 3.2.2 改進(jìn)型粒子群優(yōu)化算法39-40
- 3.3 寬帶低散射人工電磁表面的設(shè)計(jì)40-48
- 3.4 寬帶低散射人工電磁表面的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證48-53
- 3.5 本章小結(jié)53-55
- 第四章 總結(jié)與展望55-57
- 致謝57-59
- 參考文獻(xiàn)59-65
- 攻讀碩士學(xué)位期間的研究成果65
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本文編號(hào):330684
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