摘要：设计了三种类型吸波体,分别为基于正方形金属贴片(square metal patch,SMP)结构超材料吸波体、电阻型频率选择表面(Resistance Frequency Selective Surface,RFSS)吸波体和SMP与RFSS的复合结构吸波体.采用FDTD算法分别对这三种类型吸波体的电磁波吸收特性进行数值模拟分析.模拟得到的结果表明:在整个2—30 GHz频率范围内,SMP吸波体,通过几何参数的设计可以实现多频窄带强吸收;RFSS吸波体,通过方块电阻的设计可以实现高频宽带强吸收,但强吸收的带宽有限;SMP与RFSS的复合结构吸波体,在3—25GHz之间吸收率大于90%以上,且宽频范围内与自由空间具有较好的阻抗匹配特性.

摘要：针对接地板严重影响紧耦合天线阵列(Tightly Coupled Array,TCA)阻抗带宽的问题,设计了一种基于电阻型频率选择表面(Resistive Frequency Selective Surface,RFSS)的多层结构超宽带TCA,分析了电阻膜方阻及单元间耦合对阻抗带宽的影响,并对其扫描及未扫描时的性能进行了仿真分析.结果表明:通过在天线阵列与接地板之间加载开口谐振环结构的RFSS,可减小接地板反射,抑制天线短路点,显著增加其阻抗带宽,其辐射性能在整个带宽内均较稳定;由于RFSS加入了损耗,天线阵列增益有所降低.该多层结构TCA具有带宽宽、体积小、易共形等特点,在超宽带小型化相控阵天线中有良好应用前景.

摘要：基于电阻型频率选择表面(Resistance Frequency Selective Surface,RFSS)设计了一种低频宽带、极化不敏感和宽入射角特性的超材料吸波体.该吸波体的基本单元由开槽十字型平面超材料(Cave Cross Planar Metamatetial,CCPM)、RFSS、电介质基板和金属背板组成.采用FDTD方法数值模拟得到的结果表明:相比于单纯的CCPM吸波体、RFSS吸波体,CCPM和RFSS复合结构吸波体低频吸收特性得到极大改善,在整个1—5 GHz频率范围内,吸收率大于80%,吸收峰值达到98%以上.数值模拟得到的不同极化角和不同入射角下的吸收率表明:该复合结构吸波体具有极化不敏感和宽角度吸收特性.

摘要：由于需要克服阵列单元之间的互耦效应和阵列栅瓣效应,传统的相控阵天线在尺寸上受到不同程度的限制,从而导致相控阵的带宽难以进一步拓宽。紧耦合相控阵天线基于单元间的耦合效应进行设计的,其通过合理利用阵列单元之间的耦合,能够有效减小天线单元的物理尺寸,进而拓宽了阵列带宽和阵列扫描角域;同时,将其与电阻型频率选择表面相结合,能够消除由反射板在对应频点因反相叠加而产生的驻波峰值,带宽能够得到进一步的展宽。从仿真结果中可以看出,文中所设计的天线单元在驻波比小于3时工作频段能够覆盖0.5~5GHz。

摘要：由于等效电阻谐振条件限制,传统的单层电路模拟吸波体(CA)结构在低频段不能形成多个谐振点.为了突破这个限制,本文提出了一种金属线阵列嵌入的单层CA结构.该结构在低频段形成了双谐振峰吸收,拓展了吸波频带.采用准静态模型,分析金属线阵列嵌入的单层CA结构内的电磁波的散射.分析结果表明,金属线阵列的嵌入使结构的介质层在低频激发等离子体谐振.在该谐振频率点,结构形成额外吸收峰,该吸收峰和单层CA结构原有的吸收峰一起实现了双峰吸收.实验和FDTD数值计算结果相符合,结果表明该结构在不增加厚度的前提下,扩展了低频段的吸波频段.

摘要：基于电阻型频率选择表面,通过遗传算法进行拓扑优化的方法,设计了一种具有超宽带、轻质、宽入射角和极化不敏感特性的超材料吸波体,该吸波体的吸收率在90%以上的带宽为3.4-23.2GHz,相对带宽高达149%,并且针对TE极化,当入射角增加至55°时,吸收率均仍保持在80%以上;对于TM 极化,该吸波体保持90%以上吸收率到70°.由于采用聚氨酯泡沫作为基体,该吸波体面密度仅为0.35/cm^3.设计的超材料吸波体具有易于实现的特点,具有良好的应用前景.同时该拓扑设计的方法还可应用到左手材料、频率选择表面的超材料设计中.

摘要：超宽带雷达在制导预警,电子对抗等平台中获得广泛的应用,与传统超宽带天线阵列不同,紧耦合天线阵列(Tightly Coupled Array,TCA)通过紧密地排列天线单元来增加单元间的耦合,实现超宽带与小型化。由于背面接地板的影响,当TCA与地板之间距离为半波长时,TCA会出现短路点影响其阻抗带宽,针对这一问题,设计一种基于电阻型频率选择表面(Resistive Frequency Selective Surface,RFSS)的超宽带TCA。

摘要：针对地面对紧耦合阵列天线(TCA)阻抗带宽的影响问题,设计出一种基于多层电阻型频率选择表面(FSS)的超宽带TCA。通过在天线阵列与接地板之间加载三层阻性FSS,天线短路点得到有效抑制,其阻抗匹配带宽显著增加,最终得到了超过30∶1的阻抗匹配带宽;在45°扫描范围内具有稳定辐射特性;由于阻性FSS的损耗,天线阵列增益有所降低。该天线具有超带宽、体积小、易共形等特点,在超宽带小型化相控阵天线中有良好应用前景。

摘要：随着5G移动通信频段的公布,传统基站天线已不足以覆盖其工作频段。文章以紧耦合阵列天线理论为基础,提出了一种基于紧耦合结构的交叉偶极子宽带基站天线。该天线由两对正交的领结状偶极子天线构成,通过两对交叉偶极子之间的耦合效应,有效地展宽了天线的阻抗带宽。同时,通过在天线和金属反射板之间加载电阻型频率选择表面,吸收由反射板引入的谐振反射波,改善天线高频端辐射性能。仿真及测试结果表明:该天线在1.7~3.6 GHz频率范围内,可以满足基站天线的设计指标,两端口驻波比均小于1.5,两端口之间隔离度大于55 dB,半功率波束宽度满足65°±5°范围,且整个频段内增益均大于8.5 dBi。