高性能頻率選擇表面的研究與設計

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1、碩士學位鐠文戀圖高性能頻率選擇表面的研究與設計Ｉ１＾１作者姓名強指教師姓名、職稱洪濤副教授企業(yè)導師姓名、職稱萬濤高級工程師申學位類別工程碩士學校代碼10701學號1502121254分類號TN82密級公開西安電子科技大學碩士學位論文高性能頻率選擇表面的研究與設計作者姓名：趙強領域：電子與通信工程學位類別：工程碩士指導教師姓名、職稱：洪濤副教授企業(yè)導師姓名、職稱：萬濤高級工程師學院：電子工程學院提交日期：2018年06月ResearchandDesignofHighPerformanceFrequencySelectiveSurfaceAthesissub

2、mittedtoXIDIANUNIVERSITYinpartialfulfillmentoftherequirementsforthedegreeofMasterinElectronicsandCommunicationEngineeringByZhaoQiangSupervisor:HongTaoTitle:AssociateProfJune2018西安電子科技大學學位論文獨創(chuàng)性（或創(chuàng)新性）聲明秉承學校嚴謹?shù)膶W風和優(yōu)良的科學道德，本人聲明所呈交的論文是我個人在導師指導下進行的研宄工作及取得的研宄成果，。盡我所知除了文中特別加以標注和致謝中所羅列的內容以外，論文中不包含

3、其他人己經發(fā)表或撰寫過的研宄成果；也不包含為獲得西安電子科技大學或其它教育機構的學位或證書而使用過的材料一同工。與我作的同事對本研宄所做的任何貢獻均已在論文中作了明確的說明并表示了謝意。學位論文若有不實之處一，本人承擔切法律責任。－°ｋ銥，ｉ本人簽名：：ｉ〇ｎｂ．日期ｉ西安電子科技大學關于論文使用授權的說明本人完全了解西安電子科技大學有關保留和使用學位論文的規(guī)定，即：研究生在校攻讀學位期間論文工作的知識產權屬于西安電子科技大學。學校有權保留送交論文的復印件，允許查閱、借閱論文；學?？梢怨颊撐牡娜炕虿糠謨热?，允許采用影印、縮印或其它

4、復制手段保存論文。同時本人保證，結合學位論文研宄成果完成的論文、發(fā)明專利等成果，署名單位為西安電子科技大學。保密的學位論文在解密后適用本授權書。＿＿年＾、本人簽名：怎版導師簽名：義°日期１：６．日期：Ｌ＼摘要摘要頻率選擇表面對入射的電磁波具有選擇透過特性，在電磁領域具有重要的應用價值，高性能頻率選擇表面的設計一直是人們不懈的追求。本文主要針對近年來FSS的研究熱點進行了分析研究，包括多層級聯(lián)FSS，可重構FSS和共形FSS，設計了具有優(yōu)秀傳輸特性的FSS結構。主要的研究工作包括以下幾個方面：1、介紹了頻率選擇表面工作原理，討論了出現(xiàn)柵瓣的原因和特點，推

5、導了避免柵瓣產生的條件，詳細闡述了模式展開法和譜域法等數(shù)值分析方法。討論了頻率選擇表面的一般設計思路，以經典圓環(huán)縫隙FSS為例，研究了各項參數(shù)對FSS濾波特性影響，總結了具有一般性的規(guī)律，對于現(xiàn)實的設計有一定指導意義。2、設計了一種具有低頻超寬傳輸特性的帶通FSS。超寬帶頻率選擇表面一直是研究的熱點。采用多層級聯(lián)的結構形式可以使得頻率選擇表面濾波特性呈現(xiàn)寬頻甚至超寬頻特性，具有重要的實際應用價值。長期以來，人們對帶通型超寬帶頻率選擇表面的研究與設計絕大多數(shù)集中在X波段及以上波段，而對于工作在S、L波段及以下波段的頻率選擇表面，絕大多數(shù)考察的是工作頻率范圍內對電磁波的透射能力，傳輸帶寬卻

6、十分有限。另外，現(xiàn)有的超寬帶頻率選擇表面的設計中，實現(xiàn)了優(yōu)秀的邊帶陡降特性和良好的帶外反射特性的設計更是十分罕見。為此，我們設計了具有低頻超寬傳輸特性的帶通FSS，該FSS工作在P、L、S波段，-3dB帶寬為0.52GHz~3.81GHz，相對帶寬達到了152%，同時具有優(yōu)秀的小型化特征，陣列周期約為0.026λ（λ為通帶低頻點對應的波長），邊帶陡降性能十分良好，從-3dB降到-57dB只用了0.15GHz，此外還具有寬頻的帶外反射特性，在3.86GHz~7.81GHz內傳輸系數(shù)基本小于-14dB。我們詳細介紹了超寬帶FSS單元的設計過程，給出了它的等效電路。對超寬帶FSS模型進行了實

7、物加工，并在暗室中進行了測試。該超寬帶帶通FSS在各方面均表現(xiàn)良好，為此后超寬帶FSS的設計提供了新的思路。3、設計了一種電控頻率選擇表面天線罩?？芍貥嬵l率選擇表面的濾波特性在外界激勵下可以靈活改變，因此它對復雜多變的電磁環(huán)境的適應性比傳統(tǒng)頻率選擇表面更好。在實際應用中，很多設備都是曲面結構，頻率選擇表面共形到曲面結構之后濾波特性可能會發(fā)生改變，因此需要對其展開研究。我們將可重構技術和共形技術相結合，設計了一種電控頻率選擇表面天線罩，F(xiàn)SS單元