周期性電抗加載多層介質(zhì)結(jié)構(gòu)電磁特性的分析與優(yōu)化.pdf

1、周期性電抗加載介質(zhì)結(jié)構(gòu)具有較強(qiáng)的頻率選擇特性，可用來設(shè)計低通、高通、帶通、帶阻結(jié)構(gòu)，從而被廣泛應(yīng)用于雷達(dá)罩設(shè)計中。周期性電抗加載介質(zhì)結(jié)構(gòu)的頻率特性是單元形狀、尺寸及陣列參數(shù)等的函數(shù)，同時介質(zhì)結(jié)構(gòu)對頻率特性也有很大的影響，其計算方法研究和結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計在實際工程中具有重要意義。本文分別采用數(shù)值方法和解析方法，分析周期性電抗加載多層介質(zhì)結(jié)構(gòu)的電磁散射特性。首先介紹了有限元法的基本理論，并將其應(yīng)用于求解波導(dǎo)不連續(xù)性的散射問題，由此驗證了有限元法

2、的數(shù)學(xué)模型和核心計算程序。在此基礎(chǔ)上，建立了有限元法與Floquet定理相結(jié)合的理論模型，編制了相應(yīng)的計算軟件，并應(yīng)用于無限大周期結(jié)構(gòu)散射問題的分析計算。為了提高周期性電抗加載結(jié)構(gòu)設(shè)計的自由度，引入了單軸媒質(zhì)層，對含單軸媒質(zhì)和三層金屬柵結(jié)構(gòu)的多層介質(zhì)平板進(jìn)行分析，得到了斜入射情況下散射參數(shù)的頻率響應(yīng)曲線。由于有限元的離散網(wǎng)格能很好地匹配任意幾何形狀和介質(zhì)結(jié)構(gòu)的特性，這種算法對復(fù)雜周期結(jié)構(gòu)和復(fù)雜介質(zhì)均具有良好的適應(yīng)性。為了滿足快速工程計算