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。     

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。     

碳纤维复合材料FSS电磁传输损耗性能研究

设计并制备了碳纤维导电复合材料的FSS,对其在1~6.5GHz频率范围内的电磁传输特性进行了仿真,并利用ENA E5071C矢量网络分析仪验证了电磁传输特性。结果表明,碳纤维复合材料FSS具有很好的频率选择特性,电磁传输损耗实测值与仿真值基本一致,当周期间隔由60mm增加到63mm时,十字型碳纤维复合材料FSS的谐振频率从1.87GHz提高到2.17GHz;双层十字型碳纤维复合材料FSS的有效屏蔽带宽优于单层FSS,最大可增加0.58GHz;单层耶路撒冷十字型FSS有效屏蔽带宽约为2GHz,透波带宽约为0.8GHz。     

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.     

具有带外陡降特性的双通带频率选择表面设计

针对多通带频率选择表面带外选择性能差的问题,设计了一种具有带外陡降特性的双通带频率选择表面(dual-passband frequency selective surface,DPFSS)。该设计由两层相同的栅格方环单元和一层方环贴片单元组成,可以通过调整单元几何参数,实现对传输零点频率的独立控制。同时,按照物理结构建立等效电路模型,并采用CST对本文提出的FSS进行仿真分析。仿真结果表明,该设计可以在C、X频段内形成两个传输通带,位于通带两侧的零点形成了陡峭的上升沿和下降沿,缩短了过渡带,同时高频零点形成了宽传输阻带,进一步提升了带外选择性能,在垂直入射的情况下,可以实现5.48～6.54GHz和8.73～10.04GHz的通带范围(-1dB)及10.32～17.55GHz的阻带范围(-10dB),具有良好的极化稳定性和角度稳定性。该研究具有一定的实际应用价值。     

多层复合结构FSS传输特性研究

FSS是一种二维周期结构,与电磁波相互作用时,起到滤波器的作用,可用作滤波器、偏振器等,特别在隐身技术领域有重要应用。本文针对FSS在隐身技术中的应用,设计了一种由蒙皮、蜂窝板、FSS构成的多层复合FSS结构。并利用谱域法对所设计结构的传输特性进行研究,详细讨论蒙皮、蜂窝板厚度和单元尺寸对该结构传输特性的影响规律,并给出结论,为宽带FSS结构设计与应用提供一种借鉴。     

双层圆环缝隙单元准直误差对频率选择特性的影响

根据双层圆环单元FSS周期结构的实验测量经验,应用有限元和周期矩量数值分析方法,建立了单元对准偏差数值分析理论模型。数值分析结果表明,双层圆环单元FSS周期结构的单元对准偏差对其辐射传输和相位特性具有很大影响。对准偏差产生插入相位失真明显,在E0/Dx=50%时,引起插入相位变化约1.33°。     

平板偏振膜的角度特性研究

当入射光倾斜入射到平板偏振膜上时,在两种偏振光的反射带边缘处出现P偏振光高透而S偏振光高反的情况.利用F-P结构的膜系设计了偏振膜.随着入射角的增大,S光的带宽、消光比及参考波长线性增大,而膜层中电场强度的最大值和界面处的电场强度均减小,只有P偏振光的变化特性跟布儒斯特角有关.分析膜层的界面特性和膜层中的缺陷分布情况,可得偏振膜P偏振光的阈值随入射角的增大而增大.结果表明,在P光透过率可使用的范围内,入射角越大,消光比越大,场强在膜层中的分布越低,但P偏振光的透过率有所降低.     

节理厚度对应力波传播和动力特性影响的SHPB试验

为了研究含平行节理岩体对地下工程活动的影响,采用不同节理厚度的红砂岩试样,借助分离式Hopkinson压杆(SHPB)装置,对节理红砂岩试样的应力波传播和破坏模式进行研究,结合有限元软件ANSYS/LS-DYNA对试验过程进行了数值模拟,并且增加了节理厚度为2 mm和6 mm的模拟内容。研究结果表明:红砂岩中平行节理的存在影响着应力波的传播。随着节理厚度的增加,反射系数呈线性增大,透射系数呈弱幂函数减小,其最小值为52.28%,红砂岩的破坏形态变化不明显,但靠近入射杆一端的破坏程度变大,动态峰值强度呈先下降后上升的趋势,相较于初始值其峰值强度降低了6.56%～33.77%,透射系数和峰值强度曲线的变化趋势相似;节理岩石的入射能、反射能和透射能均随冲击速度的增大呈增加趋势,但入射能比反射与透射能敏感性更大,损伤变量随冲击速度呈二次函数增长,其值越大,岩石的损伤破碎程度越高。     

多层介质阻挡放电处理柴油机尾气颗粒物

研究柴油机尾气中颗粒物(PM)的排放特性,探讨多层介质阻挡放电(DBD)反应器中的反应单元及放电功率对PM的去除影响.研究发现,随着柴油机输出功率的增加,排气温度和尾气中PM粒子数密度都上升;随着反应单元的增加,柴油机尾气在DBD反应器中的停留时间增加,PM去除率呈增加趋势.当反应单元数为40时,PM去除率为88%;随着放电功率的增加,PM去除率增加,最大可达93%;粒径200nm以下的PM比粒径大于200nm的PM更加容易去除.     

新型人工电磁材料天线罩技术研究

基于飞行器天线隐身的需求,特别针对L波段机载宽带天线阵列隐身的具体要求,需要设计一款工作在L波段的超薄且宽带的频率选择表面（FSS）隐身天线罩,但由于天线工作频率较低,且带宽宽,使得传统设计方法设计的频率选择表面天线罩厚度较厚难以具备真正的工程应用价值。该文从宽带和低剖面两个关键角度出发,提出了一种正交分离式新型金属条电感层及方环电容层的亚波长级联结构并结合磁性材料加载的FSS策略,基于全局优化的遗传算法优化设计,实现了宽带低剖面的频率选择表面设计的隐形天线罩,通过理论分析和实际设计制作,最终设计厚度仅为0.035λ,相对带宽达到28.6%。     

一种新型高增益低雷达散射截面微带天线

设计了一种双屏频率选择表面,由传输线模型和表面电流、电场分布分析了其透波机理,并将其作为微带天线的天线罩;由射线理论和相位相消原理分析了新天线高增益和带内雷达散射截面减缩机理．仿真和实验结果表明:加载天线罩后的天线,在带宽没有受到影响的条件下,天线增益提高了5.49dB,E、H面半功率主瓣宽度分别减小了63°和52°;同时,在2～18GHz范围,天线法线方向带外和带内雷达散射截面减缩均在5dB以上;在-23°～23°范围,天线带内雷达散射截面减缩最大超过20.94dB．     

一种宽带低散射印刷振子天线阵列

设计了一种新型的微带印刷振子天线阵列．为了增加天线的带宽,使用一种新型的平面光子带隙(PBG)结构镶嵌在天线表面．通过优化PBG结构单元的尺寸,可以使电压驻波比(VSWR)小于1.5的频率带宽达到56.7％,而传统天线的带宽仅有36％．并且将一种新型的频率选择表面(FSS)作为天线的反射地板,降低了整个阵列天线的雷达散射截面．     

提高诱导透射滤光片性能的改进设计

提出了一种改进的诱导透射滤光片的设计方法,使对于任意厚度的金属,均能得到最佳匹配的出射导纳.采用两个非四分之一波长层来代替传统设计方法中的单间隔层,其厚度可以通过导纳图解得.通过改变两个间隔层的材料,可以对滤光片的带宽进行调整.与传统方法相比,用改进的方法设计的滤光片达到了最大势透射率,具有更高的峰值透射率.     

单负材料平面微腔结构的共振模研究

利用传输矩阵法研究了由单负材料构成的平面微腔结构的共振模特性。研究表明,腔模频率主要由腔中介质的物质参数和结构参数来决定。单负材料层的厚度影响共振模的线宽,随厚度增加而谱线变窄。单负材料损耗的存在,影响共振模的透射率,使腔内局域电场减小。选择合适的单负材料层厚度,可使腔中局域电场达到最大。还研究了斜入射时腔模的偏振特性,在一定条件下可实现TM腔模的全向透射,用以设计全向滤波器。     

Dynamic analysis of new type elastic screen surface with multi degree of freedom and experimental validation

A feasible method was proposed to improve the vibration intensity of screen surface via application of a new type elastic screen surface with multi degree of freedom(NTESSMDF). In the NTESSMDF, the primary robs were coupled to the main screen structure with ends embedded into the elastomers, and the secondary robs were attached to adjacent two primary robs with elastic bands. The dynamic model of vibrating screen with NTESSMDF was established based on Lagrange's equation and the equivalent stiffnesses of the elastomer and elastic band were calculated. According to numerical simulation using the 4th order Runge-Kutta method, the vibration intensity of screen surface can be enhanced substantially with an averaged acceleration amplitude increasing ratio of 72.36%. The primary robs and secondary robs vibrate inversely in steady state, which would result in the friability of materials and avoid stoppage. The experimental results validate the dynamic characteristics with acceleration amplitude rising by62.93% on average, which demonstrates the feasibility of NTESSMDF.     

Thermal performance of solar air collector with transparent honeycomb made of glass tube

Transparent honeycomb structure with thin-walled glass tube as the honeycomb unit is designed and applied to a flat-plate solar air collector. Experiments are performed for solar collectors with six different honeycomb sizes. The emphasis is to study the effects of diameter and aspect ratio of the honeycomb unit on the transmittance and efficiency of the solar collector. It is shown that for the same diameter but different aspect ratios, there are large temperature differences between the collector’s exits;...