寬帶FSS吸波結(jié)構(gòu)的直接圖解法設(shè)計.pdf

1、頻率選擇表面(FSS)是由諧振單元沿一維或二維方向周期排列而成的無限大陣列，表現(xiàn)出濾波特性,其濾波特性主要取決于單元的尺寸、排布方式及單元周期。目前，頻率選擇表面電磁吸波結(jié)構(gòu)的影響參數(shù)眾多，若僅僅通過商業(yè)軟件難以一步到位得到理想的寬帶吸波效果。因此，本文采用等效傳輸線的理論方法以及有限元的方法，以MATLAB為計算工具，Smith圓圖、等效電路作為分析手段，形成了直接圖解法，通過該方法可以對吸波結(jié)構(gòu)進行分層計算以及分析。
　　本文

2、首先研究了多層吸波材料的等效傳輸線理論計算模型，并在此基礎(chǔ)上建立了含頻率選擇表面復(fù)合吸波結(jié)構(gòu)的計算模型；其中計算頻率選擇表面層的等效阻抗可通過有限元法仿真計算可得；再通過Smith圓圖設(shè)計吸波結(jié)構(gòu)，預(yù)估吸波性能。計算過程以MATLAB為載體，通過編程實現(xiàn)一個通用的多層吸波結(jié)構(gòu)計算工具，簡化了計算過程，并能有效的預(yù)估各層吸波材料對吸波性能的影響。以HFSS仿真計算結(jié)果為參照物，將MATLAB計算工具計算的結(jié)果與之進行分析比較，通過實驗驗證

3、可得，頻率選擇表面層的阻抗是影響計算結(jié)果的重要因素，而自由空間的頻率選擇表面模型的空氣腔是計算阻抗的關(guān)鍵。通過直接圖解法獲得了FSS層電納隨FSS層電阻值、介質(zhì)層參數(shù)的變化趨勢以及對吸波結(jié)構(gòu)的影響。然后通過這些規(guī)律設(shè)計出寬帶的吸波結(jié)構(gòu)，并與實驗結(jié)果進行分析比較。
　　研究表明，在設(shè)計單層吸波結(jié)構(gòu)時，當(dāng)頻率選擇表面單元諧振頻率與介質(zhì)層諧振頻率接近時，其吸波效果最好；而寬帶雙層吸波結(jié)構(gòu)的設(shè)計要素是第一層FSS層兩端必須加載對稱的介質(zhì)，