基片集成波导和带隙结构的带通滤波器

基于基片集成波导具有高通传输特性,而光子带隙结构具有带阻特性,构建了一种新型结构的基片集成波导带通滤波器。为了验证该想法,设计了一个中心频率为5.0 GHz,分数带宽为60%的滤波器。电磁仿真结果表明：该滤波器在频率为3.5～6.5 GHz时具有明显的通带特性,带内最大插入损耗约为0.6 dB。     

双频带小型化频率选择表面

为了使频率选择表面空间滤波的特性能够广泛地应用到小型通信设备,必需一种谐振单元小、双频带滤波的FSS谐振单元作为接收端的天线罩.通过提出一种结构简单、尺寸小、厚度薄、具有双工作频带的贴片式频率选择表面,对该表面所对应的等效电路工作原理进行分析,研究其结构尺寸对电磁波传输的影响.HFSS仿真结果表明:采用该单元设计出的双频带频率选择表面,在8.2 GHz和11.3 GHz的S11系数均小于-30 dB,在两通带的相对带宽均大于10％,单元尺寸结构紧凑,相对于8.2 GHz的谐振频率仅为1/5波长(6.9 mm×6.9 mm),其介质板的厚度为0.1 mm.     

排列方式对Y形单元厚屏频率选择表面传输特性的影响

厚屏频率选择表面（TFSS）是在薄屏FSS基础上,通过增加金属屏厚度,构成一种波导单元传输模式的新型FSS,使其具有更好的中心频点稳定性和工作带宽特性。本文通过设计一种Y型单元的TFSS结构,并利用矩量法,研究了单元排列方式对其传输特性的影响。结果表明：TFSS的工作带宽较薄屏FSS的工作带宽大,且随着单元排布紧密程度上升;随着单元排布紧密程度上升,透过率和带宽都呈上升趋势;电磁波正入射较斜入射的工作带宽大,透过率随着单元排布紧密程度上升,而趋于稳定;随着金属屏厚度的增加,透过率和工作带宽都呈减小趋势。     

介质对厚屏频率选择表面传输特性的影响

本文设计了圆孔单元的厚屏FSS,采用矩量法进行理论研究和仿真,通过不同厚度的金属屏在介质填充前与填充后的传输特性对比发现：无介质填充时,厚屏FSS具有稳定的中心频率,而带宽随金属屏厚度增大变窄;填充介质后,中心频率随金属屏厚度增大向低频漂移,带宽减小。     

基于负μ传输线的电偶极子和环天线设计

负μ传输线是一种通过串联电容加载来获得等效负磁导率的人工电磁材料,利用其零传播常数的性质,可以设计具有无限大波长且谐振频率与尺寸无关的谐振器,从而实现天线的小型化和宽带化.本文以基于分段线结构的负μ传输线为例,分别设计了具有宽带特性的电偶极子和环天线.测试结果表明长度为107 mm (1. 03λ_0@2. 9 GHz)的电偶极子可获得的阻抗带宽约为1. 4 GHz(2. 2～3. 6 GHz,48%),并且该天线在工作带宽内具有稳定的E面方向图.直径为52 mm(0. 5λ_0@2. 9 GHz)的环天线可获得的阻抗带宽约为1 GHz (2. 4～3. 4GHz,34%),并且环上具有均匀的电流分布,从而具有磁偶极子的辐射特性.测试和仿真结果吻合较好.     

复合材料负泊松比结构的冲击力学性能

设计了一种面内二维、空间三维的碳纤维复合材料负泊松比结构,并对其在不同冲击速度(单层板)、不同冲击位置(单层板)、不同冲击层数情景下的冲击性能进行了有限元分析。单层板不同冲击速度的仿真结果表明:碳纤维复合材料负泊松比结构的中低速抗冲击效果优于高速冲击情况,表现为低速时发生弯曲变形和回弹现象,高速时直接发生穿透,出现压碎破坏。单层板不同冲击位置的仿真结果表明:缝隙冲击的减速效果优于板面冲击。不同冲击层数的仿真结果表明:单层、双层和三层碳纤维复合材料负泊松比结构的冲击吸能逐渐增大,但是并没有出现成倍增加的效果。所得结果有利于研究碳纤维复合材料特性与负泊松比结构之间的关系。     

曲率对柱面频率选择表面传输特性的影响

曲面频率选择表面（FSS）部件处于天线的非均匀照射下,容易造成传输特性对角度响应的不稳定。本文通过设计了一种柱面FSS结构,并利用时域有限差分法,研究了分别以圆环型、十字型和Y型单元构成柱面FSS结构下,曲率对其传射特性的影响。结果显示,随着曲率半径的减小,柱面FSS频点向低频漂移,透过率降低,其中以Y型单元的性质相对稳定。     

MXene/聚苯胺复合块体材料制备及电磁屏蔽性能研究

电磁屏蔽材料是降低电磁辐射污染的重要手段，其中导电聚合物基复合材料广受关/注.选用MXene二维材料为功能基元，利用超声、机械搅拌和冷冻干燥的方法将MXene均匀分散于聚苯胺基体中，并通过放电等离子体烧结技术制备新型MXene/聚苯胺块体复合材料.结果表明，MXene的高电导率和片层堆积结构可有效提高聚苯胺的电磁屏蔽性能.当MXene质量分数为40%时，复合材料电磁屏蔽性能最优，在8.2～12.4 GHz范围内可达24 dB.     

螺旋纳米碳纤维的制备及其电磁性能研究

研究采用化学气相沉积方法生长螺旋纳米碳纤维．以Ni为催化剂热解乙炔制备出纯净、规则的单、双螺旋形碳纤维,单螺旋纤维的螺径约为1～2μm,双螺旋的螺径约为2—5μm．拉曼光谱和x射线衍射分析证明螺旋形碳纤维是由小石墨微晶组成．同时对制备出的两种螺旋纳米碳纤维进行电磁性能分析,通过波导法分析其在8．2～12．4GHz频率范围内电磁参数．     

一种周期材料电磁波特性实验研究

采用金属球和铜线以一定的阵列形式布置在有机玻璃板上组成一种周期材料.通过自由空间法测定了这种周期材料对3.0～18.0 GHz的电磁波的反射和透射特性.结果表明:当材料结构在两层以上时,由于层间的电磁耦合作用,该周期材料在6.3～8.1 GHz范围出现一个通带,且通带宽度随层数的增加而增大,同时对3层以上结构在14.7～18.0 GHz反射波也较小.这些电磁特性表明,该周期材料可应用于电磁屏蔽、雷达波吸收和频率选择表面的设计.