【摘 要】
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随着通信技术的发展,电磁环境日益复杂,微波吸收体作为消除电磁干扰的器件,在微波通信和国防方面发挥着越来越大的作用。目前,微波吸收体虽然可展现优异的性能,但由于没有适用面较广的综合设计方法,设计效率较低。并且,传统微波吸收体还存在单元尺寸较大、设计自由度较低的问题。本文基于传输线型三维频率选择表面,研究了一种适用性较广的综合设计方法,设计了一个单极化三维微波吸收体和一个双极化三维微波吸收体。在此基础
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随着通信技术的发展,电磁环境日益复杂,微波吸收体作为消除电磁干扰的器件,在微波通信和国防方面发挥着越来越大的作用。目前,微波吸收体虽然可展现优异的性能,但由于没有适用面较广的综合设计方法,设计效率较低。并且,传统微波吸收体还存在单元尺寸较大、设计自由度较低的问题。本文基于传输线型三维频率选择表面,研究了一种适用性较广的综合设计方法,设计了一个单极化三维微波吸收体和一个双极化三维微波吸收体。在此基础上,又研究了带宽拓展的优化方法。研究具体内容如下:（1）分析了传统微波吸收体和新型三维微波吸收体的设计方法,结合滤波器综合设计方法,探索了一种面向传输线型三维微波吸收体的综合设计方法。该方法通过建立三维微波吸收体物理结构模型、等效电路、滤波函数的映射关系,实现了从设计指标到结构尺寸的综合设计。并且针对设计过程中的限制因素给出设计范围,使设计的选择更加直观。最后使用不同指标设计案例证明综合实际方法的适用性。（2）在前述综合设计方法的基础上,研制了一款宽带单极化三维微波吸收体,可在1.9–8.23GHz频带范围实现10 d B吸收特性,相对带宽达125%。并且由于单元尺寸较小,电磁波50°斜入射（TE（Transverse Electric）极化）情况下,性能依然保持稳定。随后,设计了一款双极化宽带三维微波吸收体,可以在TE极化和TM（Transverse Magnetic）两个极化入射情况下,在1.87–8.0 GHz频带范围实现10 d B吸收特性,相对带宽可达124.2%。（3）针对三维微波吸收体性能优化方面进行研究,以等效电路为基础,在原本电路中加入新的拓扑,使谐振点距离拉大。从阻抗匹配方面入手,充分利用三维微波吸收体设计的高自由度,使阻抗匹配范围增大来拓展带宽,最后达到相对带宽拓展了18%的效果。
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