人工電磁介質(zhì)在吸波結(jié)構(gòu)與天線中的應(yīng)用研究.pdf

1、人工電磁介質(zhì)是近年來最熱門的研究領(lǐng)域之一。因?yàn)檫@中材料尺寸小于應(yīng)用工作波長，能夠人為設(shè)計(jì)內(nèi)部結(jié)構(gòu)，在20世紀(jì)末被人們發(fā)現(xiàn)具有奇特物理特性，其應(yīng)用前景被人們看好。應(yīng)用人工電磁介質(zhì)材料往往能夠?qū)崿F(xiàn)許多意想不到性能優(yōu)良的電磁設(shè)備。近年在大量學(xué)者的關(guān)注和研究下，大量成果涌進(jìn)人們的視野。它的出現(xiàn)使人為控制空間中波的任意傳播方向成為可能，隱身斗篷、超透鏡等設(shè)備也因此產(chǎn)生。而在吸波體方面，應(yīng)用人工電磁介質(zhì)使突破波長限制的超薄完全吸波體得以設(shè)計(jì)。其在天

2、線上降低工作頻率、MIMO系統(tǒng)元天線之間的耦合以及改變天線方向圖等方向也讓人找到了新的研究視角。對人工電磁介質(zhì)的研究，不管于軍工于科技都有重大意義。而本文主要研究了人工電磁介質(zhì)材料在吸波體和天線上的應(yīng)用。
　　首先設(shè)計(jì)了一款具有寬頻帶有效負(fù)折射率的人工電磁介質(zhì)。對設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)提取本征參數(shù)，并且用棱鏡實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ蛯υO(shè)計(jì)材料進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證其負(fù)折射特性。通過掃描參數(shù)仿真分析結(jié)構(gòu)參數(shù)尺寸對本身電磁諧振頻率點(diǎn)的影響。并加工設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)對樣品做了測試實(shí)

3、驗(yàn)。
　　設(shè)計(jì)了一種三頻帶吸波體。應(yīng)用四旋轉(zhuǎn)對稱結(jié)構(gòu)使其能夠?qū)θ我鈽O化波進(jìn)行吸收。人工電磁介質(zhì)吸波體還有對大角度入射電磁波具有穩(wěn)定吸收率的特性。能夠?qū)θ肷洳ㄊ概c平面法線方向成50°以下角度的范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)90％以上的吸收。本論文討論了其物理吸收機(jī)制，以及對其誤差較大的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析討論。
　　同時(shí)提出了一種雙層介質(zhì)寬帶吸波體。這種吸波體能夠吸吸收特定電場極化方向的電磁波，角度在50°一下可以實(shí)現(xiàn)理論上90%實(shí)測80%的寬帶吸收