双层错位频率选择表面的电磁特性分析

针对双层频率选择表面(FSS)在曲面应用中容易出现单元错位问题,基于耦合积分方程建立错位FSS结构的理论分析模型,分析了双层错位FSS的电磁特性.采用谱域矩量法并结合周期性边界条件,将各层单元表面电流的计算范围限定在一个周期内;对于错位层FSS单元被周期边界截断的情况,考虑了周期边界上导体表面电流的连续性;选用RWG(Rao-Wilton-Glisson)基函数描述导体表面的感应电流,以实现对任意形状FSS单元的数值计算.以方环形贴片单元为例验证了算法的准确性,并考察了周期边界的电流连续性对FSS电磁特性的影响,分析了层间距、入射极化方向和错位量等参数对错位FSS结构散射特性的影响.     

频率选择表面电磁特性的多元自适应采样分析

将自适应频率采样法扩展为多元函数的自适应采样法,并应用于频率选择表面(FSS)的电磁特性分析。依据FSS的散射参数与多个变量的函数关系建立多元有理函数模型,通过在各维变量中查找误差最大点选择采样点,并通过依次将一维内插值作为下一维内插拓扑关系的初始值,将一维内插扩展为多维内插,结合矩量法分析频率、入射方向等参数对FSS电磁特性的影响。计算分析了十字形贴片单元、方形孔径单元FSS散射特性曲线和口径天线-FSS罩系统的方向图,计算结果与直接矩量法结果吻合,计算效率得到显著改善,验证了方法的有效性。     

十字型偶极子频率选择表面的电磁散射特性

研究了有介质衬底十字型偶极子频率选择表面的电磁散射特性。首先根据Ｆｌｏｑｕｅｔ定理得到各区域中的场分量表达式；然后由边界条件导出关于贴片上电流分布的积分方程；最后采用矩量法求解积分方程。文中给出了若干数值算例，结果与已有文献中的数据和实测结果吻合很好。     

单元可旋转的频率选择表面电磁散射特性分析

采用基于三角基函数的矩量法分析单元可旋转的周期性频率选择结构的散射特性,通过坐标变换推导单元旋转后矩量法的计算公式,通过计算研究单元旋转对周期性频率选择结构散射特性的影响。与传统的频率选择表面相比,提出的新型频率选择结构具有易于调节频率选择特性且易于实现的优点。     

双频双极化频率选择表面

该文对分形的频率选择表面的特性进行了详细地研究。由于分形包含初始形状的很多比例,谐振也具有分形的比例,同时加上形状的对称性,所以双频双极化频率选择表面就得以实现。利用周期矩量法设计了几种频率选择表面,仿真和实验结果基本相吻合。     

加载频率选择表面的特性研究

采用加载技术对普通频率选择表面进行了改进,同时使用周期矩量法对它的特性进行了分析.仿真结果表明,通过不同的加载可以实现不同频段的工作,特别是在保持尺寸不变时使谐振频率大幅降低,为频率选择表面的发展提供了新的方向.制作了实际的电路,测量结果和仿真结果基本吻合.     

有限频率选择表面电磁散射特性的分析方法

针对不限频率选择表面的电磁散射特性难以用一般方法进行分析的难题，提出了两种行之有效的适合不同情况的高效处理方法；谱域略金法和基于平面波谱（PWS）分解逼近的方法，大大节约了CPU的计算时间和内存空间。     

一种旋绕型频率选择表面的传输特性分析

利用基于矩量法的电磁分析软件Ansoft Designer研究了一种新的旋绕型双方环频率选择表面(new convoluted double square loop frequency selective surface,简称NCDSL FSS)的传输性能.结果表明,该结构对入射电磁波的入射角、极化方式等不灵敏,比经典CDSL FSS受栅瓣影响小;通过调节其凹槽深度,两频带间隔可围绕单元尺寸、阵列周期均相同的传统同心双方环频率选择表面(double square loop frequency selective surface,简称DSL FSS)的频带间隔双向调节,这是CDSL FSS无法做到的;而且NCDSL FSS高频谐振点处的-0.5 dB相对反射带宽也总是比CDSL FSS和DSL FSS的大.因此该结构是一种简单且性能较优的频率选择器件.     

一维FSS电磁散射宽带特性的快速计算

基于渐近波形估计（AWE）技术和矩量法（MOM），快速分析了一维频率选择表面（FSS）的宽带电磁散射特性，首先采用MOM法将平面波照射下FSS的电场积分方程（EFIE）转化为关于感应电流的矩阵方程，并由该方程确定频率导数矩阵方程（MEFD）；再在所考虑的频带内的某一给定频率处求解MEFD，得到给定频率处的频率导数感应电流；最后根据Pade逼近理论由给定频率处的频率导数感应电流确定周期性结构在任意频率入射波照射下的感应电流，根据FSS上的感应电流及谱域Floquet谐波模计算FSS的电磁散射宽带特性，计算结果表明，AWE能有效逼近MOM逐点扫描计算的结果，同时在计算速度上可加快十几倍。     

电磁散射计算中的内谐振问题及其消除

本文讨论了电磁散射计算中出现的内谐振问题,介绍了消除内谐振的方法,并指出每种方法的优缺点及适用范围。     

具有宽频特性带通频率选择表面的设计

基于高阶特性的频率选择表面（FSS）有更好的带宽展宽性,提出了利用高阶带通FSS的方法 来 设计具有宽频特性的带通FSS。设计了一种基于圆结构具有五层结构的FSS,利用仿真软件对 FSS单元进行计算和分析。分析结果表明：此五层结构的FSS具有三阶单通带性能,其绝对 带宽达到6.07 GHz,相对带宽达到72%,通带平稳光滑,通带内插损小,对不同角 度、 不同极化方式入射的电磁波保持很好稳定性。此FSS具有很稳定的宽频特性,从而验证了此 宽频带通FSS设计方法的可行性。     

有源频率选择表面研究进展及应用前景

有源频率选择表面(AFSS)是在传统频率选择表面(FSS)单元图形间加载一系列阻抗元件而构成的新型FSS,它具有可调的电磁特性。在分析了AFSS电磁特性调控机理的基础上,综述了AFSS在可调电磁屏蔽室、可调空间电磁滤波器、可调雷达天线等领域的研究进展,并重点阐述了AFSS在智能吸波结构上的应用,最后归纳了AFSS分析方法。     

频率选择表面结构吸波体的电磁特性研究

采用时域有限差分法(FDTD)计算了蝶形和方环形FSS单元图形的反射与传输特性以及反射信号与入射信号的相位关系,并对计算结果进行了分析.结果表明电磁波的干涉相消是FSS吸波体吸波的主要原因,并且当反射电磁波满足2nπ的相位关系时才能达到最佳吸波效果;FSS吸波体的中心频率随介质层厚度的增加而下降;介质层厚度为5 mm时...     

均匀介质目标高阶矩量法的高效预处理方法

针对均匀介质目标的高阶联合切向积分方程(CTF)迭代求解收敛慢甚至不收敛的问题,提出了一种高效预处理构建方法。通过研究CTF离散方程的矩阵特性,发现矩阵方程中等效电流和等效磁流的两个耦合项具有绝对数值相差很大的特征。利用此特征,提出了先忽略弱耦合项,再用不完全LU分解构造预处理器。数值算例表明:采用此预处理技术的高阶CTF方程在保留CTF方程高精度与稳定性的基础上,具高效性。     

基于稳健自适应频率采样的宽频电磁数值仿真

已有的基于Stoer-Bulirsch有理函数插值的自适应频率采样算法往往对插值间隔、收敛精度等参数非常敏感,算法稳定性差,甚至会出现伪收敛等问题.针对已有算法的上述缺陷,通过采用极点判断、插值区域二分、参数变换和多次收敛性检验等措施,提出了一种逐一增加采样点的自适应策略.形成了一种通用性强、稳定性好的自适应频率采样算法,可以用较少的采样点插值重构未知函数响应.并结合多层快速多极子方法,对宽频带目标电磁散射进行计算分析,实现采样频点的自适应选取,减少了计算量极大的精确数值计算的次数,提高了仿真效率.     

介质目标电磁散射特性的多层特征基函数法分析

特征基函数法是近几年提出的一种基于分块和高阶基函数概念求解电磁散射问题的快速算法.为了更有效地分析电大尺寸多目标的电磁散射问题,将基于Foldy-Lax多径散射方程的特征基函数法扩展为多层特征基函数法,通过对子域进行多层划分来控制生成矩阵维数的大小和计算精度.应用多层特征基函数法计算了介质目标的远区散射场,数值结果与传统特征基函数法的计算结果吻合良好,且计算效率明显提高.     

快速多极子在任意截面均匀介质柱散射中的应用

采用快速多极子法（FMM）加速后的矩量法（MoM）求解由电磁场等效原理导出的关于均匀介质柱表面等铲电磁流的积分方程,进而计算其电磁散射特性,FMM的引入使计算时间和内存开销都从O(N^2）降到O（N^3/2）,且并不增加多少复杂度。最后给出了一些介质柱体RCS的算例。     

基于高阶叠层矢量基函数的加速迭代求解方法

提出了一种基于双线性思想的高阶基函数降低矩量法分析介质目标电磁散射问题时的未知量.论文给出了双线性高阶叠层基函数的构造过程, 并将其应用于介质的面积分方程分析中.数值算例比较了不同阶数时所需未知量以及计算精度, 表明该高阶叠层基函数在满足相同积分方程的计算精度时能比低阶基函数节省未知量.     

平面波展开结合矩量法分析频率选择表面

为了快速分析频率选择表面（FSS）,利用天线阵列理论,引入FSS单元之间互导纳的概念,得到互导纳方程。当FSS阵列无限大时,可以应用Floquet定理简化该方程,同时对方程中某些收敛较慢的项进行平面渡展开,利用矩量法求解。采用该思路我们计算了几种多层FSS及多频FSS,并和实测结果进行对比,得到了较满意的结果。不仅如此,该方法相对其他的单一数值方法具有速度快、收敛好的特点。     

有限周期频率选择面的电磁特性分析

从工程测量技术出发提出了一种有限尺寸频率选择表面反射系数和透射系数的数值计算方式,同时使用矩量法及多层快速多极子方法进行了数值仿真.仿真结果表明这一计算方式是可行并可靠的.