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周期结构(从理论层面讲)可以认为是无限大的平面阵列结构或者立体阵列结构,并且结构的阵列单元完全相同,阵列排布通常采用一维、二维以及三维等多种方式。常见的周期结构包括频率选择表面(FrequencySelectiveSurface,FSS)、左手材料(Left-HandedMaterials,LHM)、电磁带隙(ElectromagneticBandGap,EBG)结构等。上述阵列结构均具有独特的电磁特性,因此周期结构在现代化的军事研究范畴内具有广泛的应用前景。频率选择表面是一种具有独特电磁特性的周期结构,主要区别在于构成单元分为贴片型和孔径型两种结构(理论层面是无限大的结构,实际情况是具有可测量性的结构),其本身不吸收能量,但是却能够有效的控制入射电磁波的传输和反射,即在单元谐振频率附近呈现全反射(贴片型)或者全传输(孔径型)特性。由于飞行器、航海舰艇等会产生具有散射性质的电磁波,而基于频率选择表面研制的天线罩或者吸波材料可以实现带内、带外雷达截面(RadarCrossSection,RCS)的减缩。本文主要针对电磁波以不同角度和极化方式照射频率选择表面时,开展多频响应和展宽带宽技术的研究,分析多角度、极化稳定性的设计方法。主要研究工作包括以下几个方面:首先,针对有关频率选择表面的分析方法、设计步骤以及常用的电磁仿真软件等进行简单的介绍;初步分析影响频率选择表面特性的各种参数;并举例说明频率选择表面在生活和通信等领域中的标志性应用。其次,从常见单元结构入手,以贴片型和孔径型的圆环为主。针对贴片型圆环,简要分析不同极化、不同角度的电磁波照射时,圆环内、外半径变化对反射系数特性的影响;针对孔径型圆环结构,简要分析不同极化、不同角度的电磁波照射时,圆环内、外半径变化对传输系数的特性影响。再次,本文尝试设计具有双频带特性的单元结构,初步进行双频响应的分析、带宽和角度稳定性的研究,采用结构形状的改变与参数的调整,通过软件仿真最终设计出一种具有较好的阻带特性和通带特性的双频段频率选择表面单元,工作频率可以覆盖部分的K、U波段,但是该双频单元还存在不足,在低频的TE极化曲线特性还有待更进一步的优化设计和分析。同时,本文还尝试设计具有不同性质的多频段频率选择表面单元,不仅扩展了多频周期结构的概念,而且可以丰富频率选择表面的理论知识。由于多频段单元在设计中的不可知因素居多,其优缺点还有待于进一步的研究和分析。最后,对于频率选择表面的响应特性,带宽是限制其广泛应用的一个因素,本文尝试研究展宽带宽的方法和思路,采用HFSS软件设计出一种具有宽带特性的单元结构,并设想将其应用到双频甚至多频的周期结构中。