基于人工電磁表面的隱身和天線技術(shù)研究.pdf

1、人工電磁材料(Metamaterials)由亞波長單元結(jié)構(gòu)組成，具有新穎的電磁特性，受到了國內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注并取得了快速發(fā)展。人工電磁表面(Metasurface)是一種特殊的二維人工電磁材料，具有重量輕、易加工等優(yōu)異特性，近幾年成為電磁學(xué)和光學(xué)等領(lǐng)域的研究熱點。本文運用人工電磁表面來設(shè)計和實現(xiàn)功能性器件，包括:隱身地毯、平面幻覺器件以及具有開關(guān)功能天線罩等，主要貢獻如下:
　　1.運用人工電磁表面和相位補償原理分別設(shè)計了多角度

2、隱身地毯和平面幻覺器件并給出了具體實現(xiàn)方案。早期基于人工電磁表面的隱身地毯只能對單一入射角度的電磁波起作用，本文嘗試引入有源人工電磁表面，設(shè)計了多角度隱身地毯。數(shù)值仿真結(jié)果表明，該隱身地毯可對多角度入射的電磁波起到隱藏目標(biāo)的效果，隨后，給出了該隱身地毯的實現(xiàn)方案;早期基于等效媒質(zhì)理論的電磁幻覺器件只能在二維條件下工作，對某一特定極化、窄帶電磁波起作用。為了克服這些缺點，運用人工電磁表面來設(shè)計平面幻覺器件。
　　2.運用透射式人工電

3、磁表面設(shè)計、加工、制作和測試了具有開關(guān)功能的微波段天線罩。引入有源人工電磁表面，設(shè)計了具有開關(guān)功能的透波薄片，可以根據(jù)需要控制電磁波的透射和反射。在具體設(shè)計中，采用PIN二極管和高頻恒值電容串聯(lián)代替以往單一的PIN二極管加載，實現(xiàn)可調(diào)控的高透射（低插損）和高反射（高隔離）。
　　3.設(shè)計了一款基于人工電磁表面的反射陣天線。具體設(shè)計中，為減小饋源天線對反射陣的遮擋效應(yīng)，設(shè)計了一款平面天線，該天線具有寬帶、低剖面等特性。為提高反射相位