频率选择表面分析与优化设计

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1、西北工业大学硕士学位论文频率选择表面分析与优化设计姓名：张耀锋申请学位级别：硕士专业：电磁场与微波技术指导教师：侯新宇20030301豳托t1业大学硕士学位论义频翠选择袭面分析与优化设计ABSTRACTInthisthesis，SpectralmethodisusedtoanalysethescatteringcharacteristicofFrequencySelectiveSurfaces(FSS)．Firstly,twofundamentaltypesofFSSinfreespacearestudied，andtheirreflectingortransmissioncoeffici

2、entaresolved．Secondly,thefrequencyresponseofFSSswitchedbetweendielectricisdiscussed．Asafollowingstepthespectralmethodisreviewedintensively,includinghowtobuildthespectralequationandhowtouseGalerkinmethodsolvingtheinductingcurrentandscatteringfield．InordertodesignFSSproperly,differentprogramsfordiff

3、erenttypesofFSSneedtobedevelopedandtheinfluenceofeachparametersneedtobeunderstoodbeforehand．Andprogramsforcrossdipoles，ringapertureandYaperturearegivenbecausetheyareusedwidelyinapplication．Asforothertypicalandregulartypes，fulldomainbasisfunctionsaregivenandcanbeusedtosolvetheirfrequencyresponsebys

4、pectralmethod．Andthenthelnflenceofparametersisdiscussedanddesignstrategyandflowingchartarepresented．ForthepurposeofoptimisingFSSdesign，Geneticalgorithm(GA)isintroduced．Asaneffectiveparallelresearchingmethod，itisverysuitablefortheFSSdesignproblems．Inthelastchapter,theapplicationofGAisreviewedandthe

5、flowchartforoptimisingFSSdesignisgiven．1I曲毙

6、一业大学碗十学位论宣钡率选择表面分析与优化设训Inthisthesis，notonlythefundamentalprincipleofFSSbutalsothecomputationlexamplesarepresented．IhopeitwillbehelpfulfortheresearchersoilFSS．Keywords：FrequencyselectivesurfacesFloquetmodeGalerkintechniqueGreenfunctionGeneticalgorithmIll硝

7、-／4"L-业X-@预÷学位论文频率选择表面分析与优化没讣第一章绪论§1．1频率选择表面简介频率选择表面(FrequencySelectiveSurfaces简写做FSS)，如图1．1所示，是一种二维周期性结构。它的概念来源于栅的研究，最早是由美国物理学家DavidRiRenhouse发现和提出的。在1786年，一位名叫FransisHopkinson的学者在写给Riaenhouse的信中提到了他透过丝巾观察远处的灯光时，发现衍射条纹的奇特景象。这一现象立刻深深吸引了RiRenhouse。他立即着手用发丝制成等间距的栅对日光进行观察。他这样描述他所观察到的现象，“⋯我看到三条亮度几乎相同的

8、亮条纹，在它们的两侧，还有四、五条甚至更多的条纹。它们的亮度要暗一些，有颜色，且比较模糊⋯”后来，Rittenhouse又制做了更精密的栅并且改变栅的间距来重复以上的观察。他写道，“⋯中间的三根条纹不如原来的亮，但是别的条纹好像要比原来亮一些。在每条中间条纹的两旁，你可以数出六条更暗的条纹，它们的间距近似相等，并且带有颜色⋯”Riaenhouse的试验观察到的是用栅将白光分解成单色光的过程。这些条纹(被分解的单色光)以中