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。     

等离子体在5G频段电磁屏蔽效能研究

随着5G通信设备大规模投入商用,为保障精密电子设备在复杂电磁环境下正常工作和人员健康,基于等离子体对高功率微波的反射和吸收特性,通过电磁屏蔽效能的解析解和RC-FDTD （色散时域有限差分算法）的验证,研究了等离子体在5G频段下电磁屏蔽效能,结果表明等离子体在5G频段下电磁屏蔽效能优异,为等离子作为电磁屏蔽材料提供了重要理论基础。     

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...     

双层频率选择表面电磁特性数值模拟研究

给出了一种分析有介质加载的不同栅格外形双层频率选择表面电磁特性的数值模拟方法.介质分离区内前向波和反向波分别关于相应的频率选择表面是周期的,确定了矢量传输及衰减模的表述形式.应用电磁场边界条件获得不同Floquet模系数的矩阵表达式,推导出一组耦合的积分方程,利用矩量法求解得到结构的电磁散射特性.模拟结果表明,由于层间介质内电磁场衰减模的耦合,双层FSS结构的电磁传输特性较单层有很大的改善.     

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。     

类电磁诱导透明效应的入射不敏感频率选择表面研究

基于微波频段内的类电磁诱导透明效应(Mimic Electromagnetic Induced Transparency,MEIT),设计了一种对入射电磁波不敏感的频率选择表面(Frequency Selective Surface,FSS)。对频率选择表面在不同入射角度(0°~80°)以及不同极化方式(TE、TM)下的透射、反射特性进行数值仿真;同时通过仿真频率选择表面的表面电流分布以及能流分布,分析了频率选择表面中类电磁诱导透明效应产生的物理机制。结果表明,类电磁诱导透明效应的非相干特性,使得设计的频率选择表面在所需频段内表现出极强的入射稳定性,对入射电磁波的入射角度以及极化方式均不敏感,在雷达天线罩领域具有潜在的应用价值。     

用谱域法分析含介质衬底的频率选择表面

本文用谱域Galerkin法分析分层均匀媒质中的频率选择表面。由于选用了存在Fourier变择换解析表达式的电流基函数集,简化了求解过程。为“十”形贴片阵的了频率选择表面所计算的反射系数频响特性,与文献提供的模式法计算结果符合得很好。文中给出了不同介质衬底厚度时的计算结果并进行了讨际。     

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。     

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.     

Design of a Multiband Frequency Selective Surface

A frequency selective surface (FSS), whose unit cell consists of a ternary tree loop loaded with a modified tripole, is proposed to block multiple frequency bands. Target frequency bands correspond to Korean personal communication services, cellular mobile communication, and 2.4 GHz industrial, scientific, and medical bands. Through the adjustment of inter‐element and inter‐unit cell gaps, and adjustment of the length of elements, we present an FSS design method that makes the precise tuning of multiple resonance frequencies possible. Additionally, to verify the validity of our approach, simulation results obtained from a commercial software tool and experimental data are also presented.     

一种新型扇形环状频率选择表面的设计

通过在矩形环为基本单元结构的基础之上设计了一种新型双频双极化低通高阻型频率选择表面（Frequency Selective Surface,FSS）。此结构将普通矩形环的每条边顺时针延长,再沿贴片的四周开槽矩形孔径后两边加载介质板的多层结构,实现了Ka波段带通、W波段带阻的空间滤波特性。经过电磁仿真软件HFSS的仿真与优化,所设计的新型扇形环状FSS结构在35GHz谐振频率处,插损为0.02dB,-0.5dB通带衰减带宽为5.85GHz;在94GHz谐振频率处,反射系数为-54.57dB,-20dB阻带带宽为4.29GHz,且在入射角0°~30°范围内具有良好的极化稳定性和角度不敏感性。     

机箱孔缝对电磁屏蔽效能的影响研究

近年来,随着电力电子技术与电气自动化技术的迅速发展,电磁环境日渐复杂,电子设备间的相互干扰日益严重,电磁兼容问题成为不容忽视的重要课题。为保证设备不受外界的电磁干扰,通常对设备外部加上金属屏蔽机箱,而由于需要散热、通风等因素的存在,不可避免需要在机箱上开孔开缝。外部的电磁干扰信号通过这些孔缝进入机箱内部,影响机箱正常工作。利用波导等效电路,计算了带有中心孔的矩形金属屏蔽体的屏蔽效能,并对孔的形状、矩形孔的长宽比以及入射波极化方向等参数对屏蔽效能的影响进行了讨论。另外,进一步研究了含有孔阵矩形金属机箱的屏蔽效能,并对电子机箱的电磁兼容性设计提出改进措施。最后利用Ansoft HFSS仿真软件验证模型的有效性和算法的正确性。     

太赫兹波段频率选择表面的设计与测试

讨论了太赫兹波段频率选择表面(FSS)在天文探测、遥感卫星以及航天器辐射计系统中的应用。对太赫兹波段频率选择表面的设计、加工及测试方法进行了研究。介绍了太赫兹波段频率选择表面的设计、分析方法及电磁仿真软件。由仿真及实测结果可知,太赫兹频段的频率选择表面由于受限于物理尺寸,造成了设计、加工及测试上的困难,其性能与其他频段相比更易于受到加工精确度的影响。在实际加工过程中,应尽量采用微纳加工技术进行加工。而在设计频率选择表面时,应当充分考虑器件厚度以及单元形状对加工造成的影响。测试过程中应当尽量避免反射回路造成的多次回波。     

基于Y 型频率选择表面的小型化设计*

设计了一种基于Y型的带阻型小型化频率选择表面,其单元的等面积正方形尺寸仅为0.057λ0×0.057λ0,厚度仅为0.021λ0。新型单元通过对传统Y型结构的分支向内进行规则的弯折来增大Y型单元的臂长,增加单元的谐振长度,从而增大了单元的等效电感与电容,提升了空间利用率。单元面积的减少,提高了单元的小型化效果,同时减小了单元间的距离,使频率选择表面具有较好的角度稳定性。仿真和测试结果表明,这种小型化单元对于不同角度入射的TE和TM波都具有很好的稳定性,其单元面积比谐振频率相同的传统Y形单元的面积减小了约96.3%,具有良好的带阻特性。     

光电侦察平台电磁屏蔽设计

为了使光电侦察平台满足现代战场复杂的电磁环境要求,对某型光电侦察平台进行了电磁屏蔽设计。电磁屏蔽技术是抑制辐射干扰、提高系统电磁兼容性的最有效手段之一。分析了光电侦察平台在进行电磁屏蔽时的技术难点,根据其特有的技术难点,提出了一些实际可行的解决措施。对改进后的光电侦察平台进行了电场辐射发射（RE102）试验测试。测试结果表明经过合理的电磁屏蔽处理,可使光电侦察平台电场辐射发射值降低约10 dBV/m,提高了光电侦察平台的电磁兼容性。综合采取屏蔽、接地及滤波等技术手段,可使光电侦察平台的电磁兼容性满足GJB151A-1997中的规定。     

小型机载光电平台电磁屏蔽设计

复杂的战场电磁环境严重影响了机载光电平台的安全性、可靠性和技术指标。为了提高小型机载光电平台的战场工作效能,从屏蔽的角度出发,对其进行了电磁兼容性设计。首先阐述了电磁屏蔽的屏蔽效能,并分别从屏蔽材料的选择、ABS外壳屏蔽、缝隙处屏蔽及敏感单元双层屏蔽等方面对小型机载光电平台进行了电磁屏蔽设计。通过电磁兼容性试验对屏蔽效果进行了验证。试验结果表明,采取合理的屏蔽措施后,小型机载光电平台的视频图像显示正常;传导发射值降低了约20 dBV;电场辐射发射值降低了约10 dBV/m;并且其余各项试验均得到了不同程度的改善。为机载光电平台电磁兼容性设计提供了参考。     

全金属频率选择表面设计与验证

为解决星体资源有限导致天线安装数量受限问题,针对K/Ka/EHF三频共用反射面天线的关键部组件――基于频率选择表面(FSS)的副反射器进行研究。概述了三频共用反射面天线系统的基本架构,选择双曲面型带通全金属FSS作为天线系统的副反射器;采用Floquet原理与有限元分析结合的方法,利用Ansys HFSS15作为分析工具进行仿真设计,仿真结果表明通带插损小于0.3 dB,2个模式的幅度差小于0.2 dB,相位差小于2.5°,带外抑制大于25.9 dB。最后对加工生产的副反射器进行了性能测试,测试结果与仿真分析结果一致,为星载反射面天线三频共用提供了技术支持。     

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.     

Y分形单元多频段FSS设计研究

为了设计圆极化多频段频率选择表面,我们提出Y分形单元。Y分形单元具有三个对称轴,比以前文献中提到的十字交叉形单元具有更好的圆极化特性。文中利用Ansoft公司的2.5D电磁仿真软件Designer对多种Y分形单元FSS作了分析,并对二阶分形单元FSS进行了实验测量,仿真结果与实验吻合。