毫米波带通频率选择表面的研究

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1、毫米波带通频率选择表面的研究作者姓名李方舟学校导师姓名、职称杨林教授领域电子与通信工程企业导师姓名、职称张鑫研究员申请学位类别工程硕士提交学位论文日期2014年12月学校代码10701学号1202121361分类TN82号TN82密级公开西安电子科技大学硕士学位论文毫米波带通频率选择表面的研究作者姓名：李方舟领域：电子与通信工程学位类别：工程硕士学校导师姓名、职称：杨林教授企业导师姓名、职称：张鑫研究员提交日期：2014年12月AStudyofMillimeterWaveBand-passFrequencySelectiveSurfaceAthesissubmittedtoXIDIA

2、NUNIVERSITYinpartialfulfillmentoftherequirementsforthedegreeofMasterinElectronicsandCommunicationEngineeringByLiFangzhouSupervisor:Prof.YangLinDecember2014西安电子科技大学学位论文独创性（或创新性）声明秉承学校严谨的学风和优良的科学道德，本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果；也不包含为获得西安电子科

3、技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文若有不实之处，本人承担一切法律责任。本人签名：日期：西安电子科技大学关于论文使用授权的说明本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属于西安电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅、借阅论文；学校可以公布论文的全部或部分内容，允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。同时本人保证，获得学位后结合学位论文研究成果撰写的文章，署名单位为西安电子科技大学。保密的学位论文在年解密后适

4、用本授权书。本人签名：导师签名：日期：日期：摘要摘要频率选择表面FSS（FrequencySelectiveSurface)是一种平面二维周期性阵列结构，这种结构对不同频段的电磁波可以呈现不同的反射或者透射特性，本质上是一个空间电磁滤波器。随着科技的不断进步与发展，频率选择表面已经越来越多的应用于微波、红外波及可见光波段。近年来，国内外的学者及研究机构不断对频率选择表面进行各种深入的研究与分析，人们对频率选择表面各种特性的认识也日趋完善。如何将频率选择表面优良的电磁选择特性应用到实际生产生活中以发挥其最大价值，已然成为现阶段对频率选择表面研究的主要方向。针对频率选择表面在实际应用中的

5、问题，本文主要从以下几个方面展开了分析研究与仿真设计：1、本文基于航空科学基金项目：毫米波/红外成像双模制导目标模拟技术的研究要求，对其中的关键技术——双波束合成器进行了深入的研究和分析。应用频率选择表面设计了毫米波/红外双波束合成器，实现了透射毫米波而反射红外的双工性能。介绍了频率选择表面的概念和工作机理，采用Floquet理论对包括频率选择表面在内的平面周期结构阵列进行了理论分析，讨论了影响频率选择表面的因素，介绍了设计频率选择表面的方法。按照项目技术指标要求，设计了一种十字环缝隙频率选择表面，该FSS采用正方形栅格排布，对入射波的不同状态具有稳定的中心频率和带宽，对8mm波段的

6、毫米波呈透射性能，对红外信号呈反射性能。2、制作了频率选择表面样品，并在微波暗室中对样品进行8mm波的透过率测试，根据测试结果分析了加工误差对透射性能的影响并提出了相应的解决方法。根据查阅大量文献资料内容，理论上分析了样品的红外信号反射性能，得出了样品的红外反射率可以满足项目技术指标的结论。3、在频率选择表面应用于双波束合成器时，不同的介质加载结构会对其性能产生影响。本文对不同的介质加载形式对频率选择表面频率响应特性的影响进行深入的分析。在对比了三种不同介质加载结构的频率选择表面的电磁特性之后，设计了一种介质在双层频率选择表面之间加载的阵列结构，并进行了仿真分析，解决了传统双层结构中

7、电磁波大角度入射时栅瓣出现的问题。4、本文对分形结构理论在频率选择表面设计中的应用进行了研究，并以经典的“Y”型结构为例，采用二阶Y孔分形单元结构，仿真设计了一种分形频率选择表面。该频率选择表面结构对称，抗交叉极化特性好，对8mm和3mm波段的毫米波呈透射性能，对红外信号呈反射性能，不仅满足双波束合成器的使用要I西安电子科技大学硕士学位论文求，而且对8mm和3mm毫米波/红外复合制导体制均适用。通过对仿真结果的详细分析得出了分形结构在频率选择表面中应用的特