基于等效电路分析方法的双环FSS优化设计

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频率选择表面（FSS）吸波体作为一种重要的新型吸波结构，具有广阔的应用前景。基础图案设计与选择是改善吸波性能的关键，双环图案由于其及良好的极化稳定性和较大的吸波性能调控范围而备受关注。本文通过建立等效电路模型来对双环FSS的吸波机理进行研究分析，总结出双环FSS模型参数与等效电路模型电路参数之间关系。结合等效电路方法设计出了在2-8 GHz范围内具有良好吸波性能的双方环FSS。基于等效电路模型对双方环图案加以改进，进一步设计出了吸波性能更为优秀的双闵可夫斯基环FSS。主要研究结果如下：
　　首先验证了无电阻加载的单方环FSS的等效电路模型是LC串联电路，并运用遗传算法拟合出相应的电路参数，研究等效电路参数与模型参数之间的联系与变化规律。其次根据射频电路理论得到了用 FSS层等效阻抗计算反射率曲线的方法。最后，根据天线理论得到用电路参数计算吸波体谐振频率的公式，并分析加载电阻对谐振频率的影响。
　　为了进一步拓宽吸波体的吸收带宽，在上述研究规律的基础之上对双方环FSS的等效电路模型进行参数优化，得到了等效电路模型反射率的解析最优解，并根据电路参数值设计了在2-8 GHz范围内具有良好吸波性能的双方环FSS。针对双方环形状对等效电路参数的制约性，设计出双闵可夫斯基环FSS，并基于等效电路模型优化设计出在2.5-7.1 GHz频带内反射率小于-10 dB的吸波体。
　　运用化学刻蚀法进行双方环FSS和双闵可夫斯基环FSS的制备，运用弓形法测试其微波反射率。测试结果与仿真结果基本一致。

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作者
刘正阳;
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作者单位

华中科技大学;

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授予单位华中科技大学;
学科软件工程
授予学位硕士
导师姓名缪灵;
年度 2016
页码
总页数
原文格式 PDF
正文语种中文
中图分类天线;
关键词
天线; 吸波结构; 频率选择表面; 等效电路模型; 优化设计; 吸波性能;

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