对称曲面柔性频率选择表面吸波器的研究与设计

来源 :南京航空航天大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:terzaghi
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
电磁吸波器是涉及到电磁隐身和防护等方面的一项热门研究内容,具有重要的应用价值。本文主要研究基底材料为柔性介质、几何形状为对称曲面的基于频率选择表面( Frequency Selective Surface,FSS)结构的电磁吸波器。基于电磁仿真技术和等效电路模型方法,论文针对有限大尺寸、对称曲面形变和柔性介质材料加载等因素对FSS吸波器性能的影响进行了深入研究,并在此基础上设计若干FSS吸波结构,为柔性FSS吸波器的进一步实用化研究提供理论基础和技术支持。
  论文的主要工作和创新点如下:
  1. 尺寸大小对FSS结构反射系数影响的研究
  基于微波反射率的弓形法测试技术原理,借助于散射参数的仿真和计算获得有限大FSS的反射系数。分别针对单元间的耦合大小、阵列大小、平面或曲面等因素对FSS结构反射系数的影响进行了分析研究,获得了一般性的设计规律,为柔性FSS吸波器的实用化提供了理论基础和技术支持。
  2. 窄带柔性FSS吸波器性能研究与设计
  首先,将柔性材料作为基底,以耶路撒冷十字单元为原型进行旋转、弯折和重叠,设计了一款极化稳定的窄带分叉型柔性FSS吸波器,并仿真研究了其吸波性能。其次,通过曲折线技术,设计了一款角度稳定、旋转对称的FSS吸波器,同时实现了对前述FSS结构的小型化。进一步,基于前述设计,提出了一种针对曲面共形要求的改进后的角度与极化稳定的柔性FSS吸波器。在平面和曲面两种情况下,通过反射系数与吸收率的参数对比研究,验证了其预设功能。最后,针对符合曲面设计要求的设计结构,进行了样件制作和微波暗室测试。测试结果与仿真结果体现了较好的一致性,从而验证了所设计的柔性FSS吸波器的正确性。
  3. 宽带电阻膜柔性FSS吸波器的性能研究与设计
  采用电阻膜材料代替传统的集总电阻,解决了宽带FSS吸波器在任意弯曲贴敷时存在的元件焊接问题。基于此原理,设计了一款基于方环FSS单元结构的、加载在柔性基底材料上的电阻膜吸波器,通过仿真验证了其吸波性能和带宽。进一步考虑提升其角度稳定性,引入旋转和叠加的思想,设计了一款改进型的宽带电阻膜FSS吸波器。通过对比分析有限大平面FSS、弯曲共形FSS,验证了改进型的宽带FSS吸波器具有角度稳定性高、吸收率高和带宽宽的特点。
其他文献
5G 移动通信的迅猛发展和数据流量的飞速攀升,必然要求未来的移动通信集成电路能够覆盖绝大部分 2/3/4/5G移动通信频段和相应的通信制式。而 CMOS工艺的不断进步和发展,也使得 CMOS 工艺成为多模多频全集成射频前端电路实现的优选工艺之一,因此,研究CMOS工艺下的频率综合器设计具有重要的现实意义。  本论文以当前5G移动通信的应用场景为背景,基于65nm LP CMOS工艺,研究并设计了能
5G通信技术正在向毫米波频段发展,毫米波天线和MIMO阵列的研究已经成为当前热点之一。5G 无线通信系统对天线提出了更高的要求,一个性能优越的天线的具体表征为高增益、小型化、低副瓣、方便加工等。平面天线以其低剖面的结构特性,便于加工制造以及易与其他设备集成,因此在5G毫米波通信系统中应用广泛。本文针对毫米波 MIMO 系统中渐变缝隙(TSA)阵列天线、圆柱形龙伯(Luneburg)透镜天线和28/
学位
万物生长离不开水,水是一种对人类生存与发展具有重要意义的宝贵自然资源。然而,随着社会的不断发展,水资源的污染问题越发严重,已经成为社会焦点问题和重要的研究课题。在众多形式的水污染中,油类污染占了很大一部分。原油泄漏、工业排放和日常生活都会产生各种各样的油类污染水体的行为。传统的油水分离方法往往存在效率低、清洁不彻底、高能耗、循环利用性不好等问题,有些甚至会造成二次污染。而微乳液(透明的水滴在油中或
学位
在飞速发展的智能信息时代,迅速兴起的人工智能技术与第五代移动通信技术(5G技术)对基础微波器件、集成电路及各类信息系统(例如通信、雷达、成像等)提出了愈发严苛的要求。其突出的共性技术需求表现为:器件、电路与系统的小型化和可共型化;子系统间良好的信号完整性;高集成度信道间的干扰抑制能力。然而,对于传统的电磁场与微波技术而言,固有的空间导播模式、传播波长和模式互耦使得上述要求在以微带传输线(或其他常见
与传统风速风向传感器相比,MEMS(微电子机械系统)风速风向传感器具有微型化、集成化、低功耗、低成本的优势,在农业、工业、交通以及国防等领域有广泛应用前景,是风速风向传感器研发的前沿方向。东南大学MEMS教育部重点实验室自2000年开始研究热式 MEMS 风速风向传感器,已经在设计、制造、封装、测量与控制、可靠性等方面形成了完整解决方案,但目前的产品采用热温差工作原理,较复杂的测量与控制电路会引起
LC(电感-电容)无源无线传感器结构简单、不需电源、无线探测,特别适合密闭狭小空间、旋转可动结构和恶劣环境等情况下应用,是物联网的重要研究方向。但是,LC无源无线传感器的研究大多侧重于LC无源无线传感器节点本身,而要得到实际应用,还需要进一步优化其读出性能。  本文综述了LC无源无线传感器及读出电路的国内外发展,研究了LC无源无线传感器及读出优化方法,为优化读出性能,深入分析了寄生效应以提高读出准
脑机接口是人机交互领域的热门研究方向,它可以不依赖于常规的神经通道,为大脑和外部设备建立了一条直接的通信渠道。自从 Graz 大学设计出基于运动想象的脑机接口以来,大量的研究者开始尝试设计各种脑电交互系统。但是研究的重点主要集中于分类准确率等问题,对于脑机接口在复杂任务的交互模型研究较为不足,讨论异步式的脑机接口也不够充分。在文字输入方面,英文相关的脑机接口输入研究较多,汉字输入还有很大的研究潜力
学位
功率MOSFET器件在功率电子系统中扮演着核心角色。传统功率MOSFET器件损耗较大,影响系统整体效率。20世纪90年代以来,随着超结(Super-Junction,简称SJ)功率MOSFET 理论和产品的相继问世,高压功率 MOSFET 的导通损耗得以大幅改善。然而,由于理论和工艺的限制,超结功率 MOSFET 在中、低电压区间内性能不具有优势。屏蔽栅结构的出现,为中、低电压功率MOSFET器件
在当今社会,无线通信技术发展迅速。目前,5G无线网络正准备投入运营,而6G又成为新的研究焦点。与此同时,之前的通信标准在一些场景下依然在大量应用。多种通信标准共存的现实,使频谱资源变得越来越珍贵。为了提高频谱资源的利用率,提升无线通信系统的容量,跳频、扩频、多频等频谱技术被广泛应用。而实现这些频谱技术的关键器件-可重构滤波器和多频滤波器-成为了国内外研究者关注的焦点。当前,对可重构滤波器的研究多集
在多输入多输出(MIMO)雷达以及雷达通信一体化系统中,采用混合调制的雷达波形能够显著提高频谱利用效率。传统的雷达信号产生方法在频率与带宽方面受到“电子瓶颈”限制。近些年兴起的微波光子技术采用光学方法产生和处理微波信号,具有高频、宽带、抗电磁干扰等优势,由此发展出的微波光子雷达受到广泛关注。本文主要开展基于混合调制的宽带微波光子雷达波形产生方法与应用研究,具体包括:1.对脉内线性调频-脉间相位编码