本文關(guān)鍵詞：超材料吸波器拓展吸波頻帶機(jī)理研究　出處：《湖北工業(yè)大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

  更多相關(guān)文章： 超材料吸波器 阻抗匹配 電磁損耗參數(shù) 吸收率 寬頻化

【摘要】：超材料吸波器是近年來受到廣泛關(guān)注的一個(gè)熱門課題,探索吸波器結(jié)構(gòu)的電磁響應(yīng)特性,將會(huì)極大的推動(dòng)其在探測(cè)、隱身材料、太陽能光伏吸收以及微波器件等領(lǐng)域的研究與應(yīng)用發(fā)展都具有非常重要意義。為了克服超材料吸波器窄帶吸波這一特殊缺點(diǎn),本文先后設(shè)計(jì)出了兩種不同的寬頻化超材料吸波器結(jié)構(gòu),都能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)電磁波的寬帶強(qiáng)吸波特性。主要的研究工作包括以下幾個(gè)方面:首先,提出了一種多層方型結(jié)構(gòu)超材料吸波器的寬頻化設(shè)計(jì),該復(fù)合結(jié)構(gòu)在電磁場(chǎng)作用下出現(xiàn)多個(gè)吸收峰之間相互疊加,在諧振頻率7.76GHz~17.24GHz內(nèi),此時(shí)吸波器的吸收率均在92%以上,達(dá)到對(duì)電磁波的寬頻帶強(qiáng)吸收,該吸波器的整體厚度僅為5.625mm;建立了多層方型片吸波器結(jié)構(gòu)相應(yīng)等效電路模型,利用S參數(shù)反演法提取計(jì)算吸波器的等效電磁參數(shù),進(jìn)一步解釋其寬帶吸波機(jī)制,通過單元結(jié)構(gòu)的表面電流分布和能量損耗分布特點(diǎn)分析其吸波原理,以及改變相關(guān)幾何參數(shù)的大小對(duì)吸波器結(jié)構(gòu)吸收性能的影響。然后,提出了一種基于加載集總元件(純電阻組合)的超寬帶超材料吸波器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。在常規(guī)的超材料吸波器的基礎(chǔ)上負(fù)載一些集總元件,可以有效調(diào)控吸波器的阻抗匹配程度和電磁損耗的特性,同時(shí)也增強(qiáng)了吸波器對(duì)電磁波的損耗,最終達(dá)到拓展吸波器的吸收頻帶這一目標(biāo)。同時(shí)提取吸波器的等效電磁參數(shù)以及相應(yīng)的表面電流分布,解釋了能夠?qū)崿F(xiàn)強(qiáng)吸波的原理;通過仿真分析單元結(jié)構(gòu)能量損耗分布特點(diǎn),進(jìn)一步驗(yàn)證了吸波器的寬帶損耗原理,即歐姆損耗。所設(shè)計(jì)吸波器的工作頻率在7.8GHz~17.2GHz范圍內(nèi),此頻率段內(nèi)其吸收率均達(dá)到90%以上,于此同時(shí),吸收頻帶帶寬達(dá)到了9.4GHz,實(shí)現(xiàn)了超材料吸波器對(duì)電磁波的寬頻化吸收的特點(diǎn)。此外,采用PCB印刷電路板蝕刻技術(shù),制作出了加載集總電阻的寬頻化吸波器結(jié)構(gòu),利用微波暗室與網(wǎng)絡(luò)矢量分析儀N5244A系統(tǒng)對(duì)實(shí)驗(yàn)吸波器進(jìn)行測(cè)試,在6.8GHz-17GHz頻率段內(nèi),吸波器吸收率均在-7dB以下,進(jìn)一步驗(yàn)證設(shè)計(jì)的吸波結(jié)構(gòu)合理及有效性。
【學(xué)位授予單位】：湖北工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TB34

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