摘要：提出了利用介质陶瓷和铁氧体材料构建可调型带通频率选择表面的设计思路.在C波段波导模式下通过仿真设计出高介电常数方形柱状结构,优化后使其产生宽频的负介电常数,基于等效媒质理论对该结构通阻特性进行分析研究,其传输禁带的产生途径在于介质中产生了具有类Drude谐振形式的电单极子.在相同的仿真环境下对铁氧体结构进行设计优化,调节外加偏置磁场,使铁磁谐振在相应的频点发生,产生负磁导率.利用负介电常数与负磁导率的"双负"特性规律,将两种结构进行组合,协同优化,使电磁谐振相互耦合,实现通带特性.C波段波导模式下的分析表明,两种结构在同一个频点电磁谐振耦合,可以实现"双负"通带的传输效果.在由于铁氧体的磁可调特性,通过改变外加偏置磁场,该通带可以在6—8 GHz范围内可调.对电磁场矢量分布状况和等效参数提取结果进行了数值分析研究,确定了电磁耦合的性质和形成机理,充分验证了这种方法的可行性.对该结构材料样品进行加工,并测试验证,最终实验结果与仿真结果基本一致,实现了"双负"通带的可调.该方法拓展了频率选择表面的设计思路,可用于设计多通带、可调谐频率选择表面.

摘要：利用加载集总电阻的方式设计出一种极化稳定且宽入射角的宽带超材料吸波体(wide-band metamaterial absorber,WBMA),在平面波垂直入射时,其吸波半波功率带宽达12.7 GHz,吸波率大于90%的带宽达10.42 GHz,峰值吸波率达99.9%.将其与微带天线共基板共接地板的方式加载,制备出WBMA微带天线,实现了天线宽频域内雷达散射截面(radar cross section,RCS)大幅缩减.仿真与实测结果表明:将WBMA加载于微带天线后,天线的前向增益提高了0.53 d B,整体辐射特性基本保持不变;在不同极化波下,天线的工作频带带内和带外等宽频域(6.95—17.91 GHz)内的单站RCS缩减大于3 d B以上,最大缩减值达21.2 d B;在天线的中心频点8 GHz处±48°的宽角域内,双站RCS缩减效果明显,很好地实现了天线的宽频域大角度的隐身设计.

摘要：设计实现了一种基于双圆弧形金属结构的宽带反射型极化旋转超表面,在7.9—20.1 GHz的宽频带范围内交叉极化转换率达到99%,通过改变其结构参数可实现在保持高效的交叉极化转换率的条件下对交叉极化反射相位的自由调控.基于六种不同结构参数极化旋转超表面结构单元的空间排布设计实现了一维宽带相位梯度超表面,在宽频带内,实现了异常反射.测试了其镜面交叉极化反射率,与仿真结果基本一致.仿真计算了x-极化波入射时的电磁场分布和异常反射角度,与理论计算结果基本一致.仿真与测试结果均表明这种相位梯度超表面在8.9—10 GHz和10.0—18.1 GHz的两个宽带频率范围内可分别实现高效的表面波耦合和异常反射.

摘要：选用传统的固相烧结法合成Ba_xSr_(1-x)TiO_3陶瓷,其中x为0.2,0.3,0.4,0.45,分别记为BST20*,BST30*,BST40*,BST45*,对上述不同组分的Ba_xSr_(1-x)TiO_3陶瓷进行介电性能的测试分析,最终选择了烧结温度为1420℃且具有高介电常数低损耗Ba_(0.4)Sr_(0.6)TiO_3陶瓷作为后续的研究对象.为解决纯BST陶瓷的介电常数和介电损耗偏高导致的插损高、性能优化困难等问题,在BST40*的中掺杂钛酸镁(Mg_2TiO_4,MT)和镁钛酸镧(La(Mg_(0.5)Ti_(0.5))O_3,LMT)改性,得出了掺杂不同组分的Ba_(0.4)Sr_(0.6)TiO_3陶瓷在微波频段下具有介电常数可调(ε=48~108)的特性,同时介电损耗降至1×10^(-3)数量级.选取介电常数为ε=65.87高介低损陶瓷,仿真设计了一款在X波段具有三通带的频率选择表面结构.基于准静态条件下的等效媒质理论和介质谐振理论对等效参数提取结果进行了数值分析,对等效磁导率、等效介电常数和归一化阻抗的关系做了一定的说明,确定电磁谐振是产生通带的主要原因,并对动态场矢量分布情况进行了跟踪分析,进一步确定了谐振模式和通阻特性的形成机理.相关研究为制作高介低损的全介质频率选择表面提供了一种方法.

摘要：设计仿真并实验验证了一种加载高介电薄层的宽带频率选择表面吸波材料,该吸波材料由FR4介质板、电阻损耗型频率选择表面、聚氨酯泡沫和金属背板组成.仿真结果表明,该吸波材料对入射电磁波在3.6-24GHz频段范围内具有90%以上的吸收效果,且具有极化无关和宽入射角的吸收特性.加载高介电薄层的频率选择表面吸波材料的相对带宽能够达到带宽极限的58.0%,较未加载高介电薄层的优化带宽增加了11.0%,证明了加载高介电薄层有利于从结构上改善材料的吸收带宽.同时,通过Smith圆图从阻抗匹配的角度进一步分析论证了加载高介电薄层有利于在更宽的频段范围内提升吸波材料与空气的阻抗匹配程度,从而实现宽带强吸收.该吸波材料电磁结构与夹层复合材料的力学结构非常类似,便于实现吸波与力学性能的兼容,具有一定的工程应用价值.

摘要：利用一种以双头箭头作为结构单元的反射型极化旋转超表面,设计了圆极化的印刷偶极子天线。通过将该超表面加载在普通印刷偶极子天线的下方,使线极化的偶极子天线辐射圆极化波。测试表明,天线的圆极化工作带宽为6.96 GHz到7.13 GHz。在7.04 GHz处,垂直方向上的轴比达到约1 d B。该天线有着较好的圆极化效果,并且实现了低剖面以及小型化。