薄層等離子體—頻率選擇表面復(fù)合結(jié)構(gòu)電磁特性研究
發(fā)布時(shí)間：2021-03-07 23:08
隱身技術(shù)是戰(zhàn)場(chǎng)上武器裝備生存的基石。隨著隱身技術(shù)的發(fā)展和新材料的興起,隱身結(jié)構(gòu)正朝著吸收頻帶寬、質(zhì)量輕、厚度薄、強(qiáng)度高等方向發(fā)展。等離子體隱身技術(shù)作為一種新型隱身技術(shù),具有吸收頻帶寬、吸收效果好、降低飛行阻力等其它隱身技術(shù)不可比擬的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。相較于單純依靠等離子體實(shí)現(xiàn)對(duì)入射電磁波的衰減,將等離子體與頻率選擇表面（Frequency Selective Surface,FSS）相結(jié)合,組成形式新穎的復(fù)合結(jié)構(gòu),可以在不同的應(yīng)用背景下,形成不同的電磁傳輸特性,實(shí)現(xiàn)對(duì)電磁波的靈活調(diào)控。本文圍繞等離子體和FSS組成的不同形式的復(fù)合結(jié)構(gòu)展開(kāi)研究,對(duì)其在頻率選擇、外形隱身、吸波隱身、吸波/透波天線(xiàn)罩等方面的應(yīng)用進(jìn)行了分析研究,設(shè)計(jì)了多種符合不同需求的復(fù)合結(jié)構(gòu)模型。主要工作和創(chuàng)新點(diǎn)總結(jié)如下:1、提出利用遺傳算法進(jìn)行FSS等效電路參數(shù)提取的方法,并對(duì)自由空間內(nèi)貼片型FSS和方環(huán)型FSS進(jìn)行驗(yàn)證,具有較高的精度。以等離子體為芯層,兩側(cè)加載由基本FSS單元構(gòu)成的組合FSS,形成具有雙邊陡峭特性的復(fù)合帶通結(jié)構(gòu)。其上升沿與下降沿的過(guò)渡帶均小于0.2GHz,帶外抑制均大于-10dB,同時(shí),工作頻帶可通過(guò)等離子體參...
【文章來(lái)源】：國(guó)防科技大學(xué)湖南省 211工程院校 985工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】：78 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【部分圖文】：
等離子體主動(dòng)釋放試驗(yàn)裝置
且以實(shí)現(xiàn)主動(dòng)控制為目的，試圖在封閉空間內(nèi)實(shí)現(xiàn)等離子體厚度的降低及其參數(shù)的可調(diào)，因此考慮將不同性質(zhì)的等離子體組合使用或者其它材料、結(jié)構(gòu)相結(jié)合組成復(fù)合結(jié)構(gòu)來(lái)提高隱身性能。Natalia Sternberg 將不同性質(zhì)的等離子體組合起來(lái)，研究電磁波在該結(jié)構(gòu)中的共振傳輸特性[36]；哈工大的袁承勛[37]及西安電子科大的白博文[38]將等離子體與雷達(dá)吸波材料結(jié)合，探究了均勻、非均勻等離子體與不同種類(lèi)的希波材料組成的復(fù)合結(jié)構(gòu)在降低目標(biāo) RCS，實(shí)現(xiàn)對(duì)入射電磁波的吸收方面的應(yīng)用，并給出了復(fù)合結(jié)構(gòu)組成的基本設(shè)計(jì)要求。伊朗的 Mohsen ZahirJoozdani 將均勻等離子體與電阻膜 FSS 結(jié)合組成吸波結(jié)構(gòu)，不僅降低了等離子體厚度，還實(shí)現(xiàn)了對(duì)入射電磁波的寬頻帶吸收[39]。Lee W.cross 提出了一種封閉腔體等離子體加載 FSS 的結(jié)構(gòu)，探討了其在隱身方面的應(yīng)用[40]，如圖 1.2 所示。該結(jié)構(gòu)利用陶瓷腔體實(shí)現(xiàn)等離子體的密封，在兩側(cè)加載金屬耶路撒冷縫隙 FSS，通過(guò)控制等離子體的開(kāi)關(guān)切換通帶的導(dǎo)通與截止?fàn)顟B(tài)實(shí)現(xiàn)通帶的隱身。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)密封腔體內(nèi)的氣體被電離產(chǎn)生等離子體時(shí)，加載在腔體兩側(cè)的 FSS 結(jié)構(gòu)的傳輸特性改變，其中心頻帶向高頻偏移的同時(shí)有 2~3dB 的衰減。值得注意的是，它對(duì)帶外電磁波的反射并沒(méi)有產(chǎn)生任何影響，因此隱身效果十分有限。
圖 2. 2 貼片型 FSS 及其傳輸特性圖 2. 3 孔徑型 FSS 及其傳輸特性用背景的不同，對(duì)其技術(shù)參數(shù)的要求也不盡相帶寬、極化穩(wěn)定性、入射角穩(wěn)定性等因素。而 響較大：構(gòu)及尺寸。常見(jiàn)的 FSS 單元可以分為環(huán)形單元、[44]
本文編號(hào)：3069967
【文章來(lái)源】：國(guó)防科技大學(xué)湖南省 211工程院校 985工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】：78 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【部分圖文】：
等離子體主動(dòng)釋放試驗(yàn)裝置
且以實(shí)現(xiàn)主動(dòng)控制為目的，試圖在封閉空間內(nèi)實(shí)現(xiàn)等離子體厚度的降低及其參數(shù)的可調(diào)，因此考慮將不同性質(zhì)的等離子體組合使用或者其它材料、結(jié)構(gòu)相結(jié)合組成復(fù)合結(jié)構(gòu)來(lái)提高隱身性能。Natalia Sternberg 將不同性質(zhì)的等離子體組合起來(lái)，研究電磁波在該結(jié)構(gòu)中的共振傳輸特性[36]；哈工大的袁承勛[37]及西安電子科大的白博文[38]將等離子體與雷達(dá)吸波材料結(jié)合，探究了均勻、非均勻等離子體與不同種類(lèi)的希波材料組成的復(fù)合結(jié)構(gòu)在降低目標(biāo) RCS，實(shí)現(xiàn)對(duì)入射電磁波的吸收方面的應(yīng)用，并給出了復(fù)合結(jié)構(gòu)組成的基本設(shè)計(jì)要求。伊朗的 Mohsen ZahirJoozdani 將均勻等離子體與電阻膜 FSS 結(jié)合組成吸波結(jié)構(gòu)，不僅降低了等離子體厚度，還實(shí)現(xiàn)了對(duì)入射電磁波的寬頻帶吸收[39]。Lee W.cross 提出了一種封閉腔體等離子體加載 FSS 的結(jié)構(gòu)，探討了其在隱身方面的應(yīng)用[40]，如圖 1.2 所示。該結(jié)構(gòu)利用陶瓷腔體實(shí)現(xiàn)等離子體的密封，在兩側(cè)加載金屬耶路撒冷縫隙 FSS，通過(guò)控制等離子體的開(kāi)關(guān)切換通帶的導(dǎo)通與截止?fàn)顟B(tài)實(shí)現(xiàn)通帶的隱身。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)密封腔體內(nèi)的氣體被電離產(chǎn)生等離子體時(shí)，加載在腔體兩側(cè)的 FSS 結(jié)構(gòu)的傳輸特性改變，其中心頻帶向高頻偏移的同時(shí)有 2~3dB 的衰減。值得注意的是，它對(duì)帶外電磁波的反射并沒(méi)有產(chǎn)生任何影響，因此隱身效果十分有限。
圖 2. 2 貼片型 FSS 及其傳輸特性圖 2. 3 孔徑型 FSS 及其傳輸特性用背景的不同，對(duì)其技術(shù)參數(shù)的要求也不盡相帶寬、極化穩(wěn)定性、入射角穩(wěn)定性等因素。而 響較大：構(gòu)及尺寸。常見(jiàn)的 FSS 單元可以分為環(huán)形單元、[44]
本文編號(hào)：3069967
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