電可控頻率選擇表面的研究及其應(yīng)用.pdf

1、頻率選擇表面（Frequency Selective Surface，簡稱FSS），是近些年來備受關(guān)注的一種微波器件，可以通過自身的諧振作用在一定頻率范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)對(duì)入射電磁波的帶通和帶阻的濾波作用。本文圍繞這一熱點(diǎn)研究課題，在傳統(tǒng)無源頻率選擇表面的基礎(chǔ)上，開展了電可控頻率選擇表面的一系列研究。
　　首先，本文對(duì)頻率選擇表面實(shí)現(xiàn)濾波的物理機(jī)制進(jìn)行了探討，介紹了頻率選擇表面的分類和基本構(gòu)型，選擇了各方面性能都表現(xiàn)的較為優(yōu)越的方形環(huán)為基本

2、構(gòu)型，設(shè)計(jì)了電可控頻率選擇表面單元模型，并設(shè)計(jì)了相應(yīng)的偏置饋電網(wǎng)絡(luò)，仿真分析了它的濾波特性、對(duì)入射波的角度穩(wěn)定性和極化穩(wěn)定性，并對(duì)它通過調(diào)節(jié)偏置電壓實(shí)現(xiàn)中心諧振頻率可調(diào)的特點(diǎn)進(jìn)行了深入研究。
　　然后，設(shè)計(jì)了電磁波吸收、反射電可控的頻率選擇表面，通過調(diào)節(jié)偏置電壓的通斷改變對(duì)入射電磁波的吸收和反射，通過調(diào)節(jié)偏置電壓的大小調(diào)節(jié)吸波的頻率范圍，并對(duì)入射波極化敏感度和角度敏感度進(jìn)行了仿真分析。將電磁波吸收、反射電可控的頻率選擇表面應(yīng)用于戰(zhàn)

3、略武器的雷達(dá)天線罩中，可以實(shí)現(xiàn)隱身與非隱身的靈活切換，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
　　最后，將電可控頻率選擇表面應(yīng)用于微帶天線實(shí)現(xiàn)小型化。提取了基于電可控頻率選擇表面的超材料的本構(gòu)參數(shù)，在等效介電常數(shù)和等效磁導(dǎo)率峰值頻率處，設(shè)計(jì)了兩種小型化天線模型，分析了諧振頻率和輻射特性，并對(duì)小型化天線的中心諧振頻率電可調(diào)的特點(diǎn)進(jìn)行了研究。結(jié)果表明超材料的超常媒質(zhì)特性可以大幅度提高天線的小型化程度，這對(duì)于小型化天線的研究有重要的理論意義。