超宽带宽角极化不敏感的电路模拟吸波材料设计

传统的电路模拟吸波材料设计只考虑正入射时的吸波性能,当入射角较大,尤其是大于30°时,雷达吸波器的吸波效果明显恶化。随着现代双站雷达探测技术的发展,雷达探测电磁波可能来自不同的空间方向,这就要求雷达吸波材料不仅在电磁波正入射时具有较高的吸波性能,在斜入射时同样实现良好的隐身特性。为此,该文提出了一种新型的宽带吸波材料。...     

频率选择性透波吸波电磁结构

提出的频率选择性透波吸波(FSTA)复合结构,是一种在保证天线正常工作性能的前提下,实现对带外电磁波吸收的新技术。该技术具有隐身频带宽,自身结构强度强,电子设备电磁兼容特性高等优势。分析了一些典型频率选择表面(FSS)单元的等效电路模型,推导出了FSTA 复合材料的等效电路模型,实现了对新型结构的快速定性分析,并得到结构中各参数对结构性能的作用规律。通过仿真优化实现了低频透波高频吸波(LTHA)型电磁结构的设计。     

电路模拟技术在吸波结构中的应用

本文研究了电路模拟技术在吸波材料结构中的应用,对电路模拟吸波材料进行了理论分析及,探讨了电路模拟技术在吸波结构设计中的应用,结果表明电路屏的加入可增大吸波复合材料的表面输入阻抗,从而提高吸波复合材料的吸波性能,验证了电路模拟技术在吸波结构中的应用可提高吸波复合材料的吸波性能。     

一种具有分形特征的电磁吸波材料的初步分析

研究了一种基于Salisbury屏的微波吸收材料,提出了一种具有Minkowski分形特征、表面加载阻抗的双方环形电磁带隙结构的吸波材料。该种材料具有薄、轻、吸收频带范围宽的优点,且吸波深度深于同等条件下没有分形特征的吸波材料。     

吸波材料与频率选择表面复合的实验研究

介绍了植入阻抗分级的碳纤维(CF)合成物中频率选择表面(FSS)作为微波吸收的实验结果。制作了不同的FSS图形植入碳纤维(CF)合成物中，通过实验反映出了FSS的效果。实验中可以看出FSS图形和FSS在合成物中的位置决定了它的反射特性。通过对比发现，实验结果与GMA的理论预言一致。     

利用频率选择表面改善微波吸收材料S波段的吸波性能

研究了如何利用金属周期性频率选择表面(FSS)的频率特性来改善微波吸收材料S波段的吸波性能。利用频率选择表面的等效电路和传输线理论分析了FSS和吸波材料涂层双层结构的微波反射特性。采用基于有限元方法的电磁波全波分析软件设计并仿真分析了FSS的结构和尺寸,实际制作了FSS和吸波材料涂层双层结构,测量了微波反射性能。理论分析和实验研究表明,利用FSS可以明显改善吸波材料涂层S波段的吸波性能,展宽涂层的吸波带宽,从而改善吸波材料的低频吸波性能。     

有源雷达吸波体加载调控特性研究

从传输线等效电路理论出发,设计了一种基于有源频率选择表面(active frequency selective surface,AFSS)雷达吸波结构,最上一层是表面层,为AFSS 衬底;中间层是AFSS 层,由频率选择表面(frequency selective surface,FSS)和多个PIN 二极管组成;第三层为泡沫材料组成的介质层。由反射率测量结果表明,改变加载到PIN 二极管两端的直流电压可以控制其反射特性,实现吸波效果灵活可调。另外,利用正弦波作为加载信号也可实现动态地调控;当正弦波频率分别为100kHz、1MHz 和5MHz 时,反射率在3.2～5.6 GHz频段内可获得优于-10dB 的吸波效果。     

圆孔形FSS对复合材料吸波效能的影响

利用拱形法对制备出的由频率选择表面(FSS)和两层吸波材料组成的夹层复合结构吸波材料的吸波效能进行了测试,研究了频率选择表面对复合吸波材料吸波效能的影响.结果表明:频率选择表面的加入改变了吸波材料的工作频段,拓宽了吸波材料的带宽,并且频率选择表面单元尺寸和电磁波入射角度不同,对其吸波效能的影响也不同.     

随机分布贴片构成频率选择表面的吸波特性研究

探讨了随机分布贴片构成的频率选择表面在吸波材料应用中的原理,提出了用随机分布的电阻贴片来拓展吸波带宽和提高吸收率.用有限元方法仿真分析了这种频率选择表面应用于吸波材料设计的可行性.讨论了表面占有率、表面电阻率以及分布形式对复合材料反射率频率特性的影响.仿真结果证明包含这种新型FSS结构的吸波材料可以很好地改善材料的吸波性能.     

频率选择表面谐振特性在玻璃钢结构吸波材料中的应用研究

研究了频率选择表面(FSS)的谐振特性对玻璃钢(FRP)结构吸波材料吸波特性的补偿提高作用。为了提高FRP在8~11 GHz频段内的吸波特性,利用有限元法仿真设计了圆环孔径型以及双方环贴片型两种不同图形样式的FSS,并用自由空间法对其谐振特性进行了测试,最后利用FSS谐振特性对FRP在8~11 GHz频段内的吸波特性进行了补偿优化。结果表明,利用FSS在对应频段内的谐振特性,能够将FRP在8~11 GHz频段内的反射率全频段降至–10 dB以下,从而大幅度提高了FRP的雷达吸波特性。这为玻璃钢结构吸波材料的隐身化研究开辟了一条新的途径。     

Ultra‐thin Polarization Independent Absorber Using Hexagonal Interdigital Metamaterial

An ultra‐thin hexagonal microwave metamaterial absorber is described. It can absorb any polarized transverse electromagnetic wave because of its hexagonal shape. In spite of its very thin structure, almost 0.028λ_g, the absorber achieved 99% absorptivity at 11.35 GHz in experimental results because of the increased coupling losses, showing good agreement with simulation results. In addition, this high absorbance is unchanged for any polarized waves with the same frequency.     

双层方环可电控FSS吸波屏设计和实验研究

提出了基于双层方环FSS结构的可电控吸波屏,通过加载PIN二极管在X波段实现了对FSS吸波屏吸波性能的电流控制.加工制作了可电控吸波屏的实验样品板并进行了实验测试,分别测量了垂直入射与斜入射情况下、电场极化同PIN管极性所趋方向相同时吸波屏的反射率频响曲线,曲线中保证有效吸收的频带区域的动态迁移范围覆盖了整个X波段.实验结果表明:该吸波屏能够有效吸收入射电磁波,其吸波性能经电流的控制可满足不同的带宽要求,且带宽的可电控特性在垂直入射与斜入射时均达到了预期的目标,体现了双层方环型FSS吸波屏对多角度入射波的适应性.     

单环频率选择表面的传输系数分析

简要介绍了利用谱域伽略金法计算平面频率选择表面传输系数的方法。该方法以平面波谱展开和傅里叶变换为基础,在谱域中应用弗洛凯定理建立方程。采用屋顶基函数作为子域基函数表示感应电流,通过矩量法求解频率选择表面上的感应电流,进而求得传输系数。给出了某工程使用的单环频率选择表面的设计,计算结果与测试结果一致。     

基于FSS 的双频高增益微带天线

设计并制作了一种基于双屏FSS(Frequency Selective Surface)部分反射表面的双频高增益微带天线。该FSS 结构是在介质板上下表面分别刻蚀两条方环形金属带,通过调节金属带的宽度,实现频比(Frequency Ratio,FR)达到2 的双频谐振,且在5. 12 ~5. 31GHz 和10. 08 ~10.84GHz 频带内反射相位曲线斜率为正(一般的为负),反射系数模值都在0. 86 和0. 82 以上。将FSS 以覆层的形式放置于双频微带天线上方,相当于增加了双频天线的辐射口径面积,有效改善天线的辐射性能。仿真和实测结果表明:与原始双频微带天线相比,加载双频FSS 覆层后,新天线的增益得到了提高,在5.22GHz 和10. 43GHz 处,天线鼻锥方向增益分别提高了4. 8dB 和5. 1dB。     

基于FSS 覆层的高增益稀疏阵列天线设计*

设计了一种基于FSS 覆层的高增益EBG 谐振天线。设计了一种在预定频段内谐振的FSS 单元,作为覆层加载到微带贴片天线上方。仿真结果显示,在5GHz 频点,加载覆层的天线增益为11.43dB。接着,还研究了FSS 覆层在稀疏阵列中的应用,在这个结构中,采用一个2×2 的阵元间距较大的天线阵作为馈源。对该结构进行加工和测试,结果显示天线阵增益为18. 54dB。同时,阵列在E 面和H 面的副瓣分别为-9.17dB 和-12.04dB,避免了栅瓣的产生。     

引进和使用“数字电路”在线课程的教学反思

本文结合“数字电路”课程的教学现状,分析了教学中存在的问题,重新思考如何在网络环境下更有效地传授知识和技能,总结适用专业核心课程信息化课堂设计的原则。对教学意向、教学设计及教学行为及其之间关系的调节性进行深刻全面的教学反思和改进,通过教学反思不断改善教学行为,从而提高教学能力水平。     

基于熔融沉积成型的多层石墨烯吸波体的快速制备及其性能

在制备石墨烯/聚乳酸(PLA)复合材料的基础上,利用熔融沉积成型技术快速制备了单层均质样件,研究了石墨烯含量对其电磁参数的影响规律,并基于传输线理论计算分析了其吸波效果;选择石墨烯含量较低的复合材料作为透波层的打印材料,石墨烯含量较高的复合线材作为吸收层和再次吸收层的打印材料,并基于四分之一波长匹配理论确定了吸收层、再次吸收层的匹配厚度范围。设计制造了由不同石墨烯/PLA复合材料组合而成的三层吸波体,测试结果表明:三层吸波体的吸波效果远优于单层均质吸波体,且当选取石墨烯质量分数分别为5%、7%、8%的复合材料作为透波层、吸收层和再次吸收层打印材料时,可以获得最佳的吸收效果,此吸波体在13.3~18GHz频段内的反射率均小于-10dB,在17GHz时有-30dB的最大吸收峰值。     

补偿原理在电路定理教学中的应用

由于在《电路》教材中没有提到补偿原理,因此本文首先给出它的简易图解证明,然后通过教材习题中一道典型的算例,详细说明了补偿原理在电路定理教学中的应用。为便于比较,本文给出了两种不同的解法。结果表明,补偿原理对此类相似的参数摄动问题较其它定理有明显的优势,具有明显的物理意义,是一种优选方法。     

TE振荡模在含各向异性左手材料劈形平面波导中的传输

研究了含各向异性左手材料的劈形平面波导TE振荡模的传输特性.首先,从麦克斯韦方程组出发,得到该模的色散方程、反射系数方程、传输系数方程以及功率损耗方程.然后,根据这些方程画出了相关特性曲线并对这些曲线进行了仔细分析,研究发现:(1)当模阶数m=0,1,2时,TE模的有效折射率具有较大的值,且随着波导长度的增加而快速减小;(2)TEo模具有超大的反射系数,最大值接近0.967;(3)TEo模传输系数总是小于等于1.2×10-3;(4)当劈形波导斜率k=0.01时,其功率损耗大于等于0.998,而且,当频率为5.0 GHz时,功率损耗仍大于等于0.98.