变形加载单元阵列的传输特性

频率选择表面(FSS)对空间电磁波具有滤波特性,它广泛用于隐身飞行器、多频天线系统等。 本文提出了一种变形加载单元,目的在于减小一般加载单元的交叉极化电平。对使用变形加载缝隙组成的单层FSS和带有三层介质板的双层FSS进行了仿真计算,设计的双层FSS具有稳定的谐振频率和带宽,传输特性近似矩形,且有较窄的带宽(1GHz左右)和平坦的顶部。 单层FSS测试曲线表明了理论计算和计算机仿真的正确性。     

等效电路法分析频率选择表面的双频特性

介绍了等效电路法(equivalent circuit method,ECM)在频率选择表面(frequency selective surfaces,FSS)中的研究及应用,阐述了用ECM分析计算FSS阵列传输特性的基本过程以及几种常用FSS单元的等效电路模.仿真计算了双方环贴片型单元FSS阵列的双频带阻特性,并与前人的试验结果做了对比.比较结果表明,用ECM分析双带FSS的传输特性是可行的.最后,用ECM仿真分析了双方环缝隙型单元的双带通特性.     

多层复合结构频率选择表面的分析与设计

针对多层复合结构的频率选择表面（frequency selective surface, FSS）的应用场合,使用了一种混合算法。该算法结合了矩量法和谱方法的优点,主要通过计算缝隙单元上的感应电压来获得FSS的透波率。对于任意结构的FSS,都可以采用这种思路高效率地得到计算结果。仿真分析了几种复合结构的FSS,并通过实验验证了算法的有效性。最后,用该算法证明了多层介质对于FSS的重要性。     

多元随机误差对频率选择表面电磁特性的影响

针对频率选择表面(frequency selective surface, FSS)加工中存在随机误差的问题,基于多元正态分布建立了存在随机加工误差的FSS分析理论模型,给出了FSS传输系数的数学期望计算公式,以及矩形面积等效、基于误差函数级数表达式的密度曲线积分和随机样本均值3种求解方法,并采用多维自适应采样方法加速的谱域矩量法分析了随机误差对FSS电磁特性的影响。以缝隙型圆环单元为例验证了算法的准确性和收敛性,详细分析了加工误差对FSS传输性能的影响。结果表明,随着随机误差标准差的增大,FSS的电性能变差,单元尺寸和介电常数的随机误差是影响结构性能的主要因素。     

基于传输线理论的零阶谐振器FDTD分析与优化

通过FDTD数值仿真,完全由电路理论所描述的零阶谐振器特性得到了证实。通过对电路参数的研究可以更好的定性分析零阶谐振器特性:谐振频点的数量取决于单元结构的个数,而零阶谐振频率是不依赖于结构长度的。改变短路电感的长度及金属导孔的位置,可以调整零阶谐振频率。通过对结构的进一步优化,可以获得一个更小的1.5个单元结构零阶谐振器模型,该模型在1.9GHz频率上具有较好的无负载品质因数Q。     

多层频率选择表面的直线法分析

运用直线法对一多层频率选择表面进行了分析。在直线法中,对于FSS各层贴片或孔隙上的感应电磁流,在求得其自身阻抗或导纳矩阵的同时,通过等效传输线理论,得出各层电磁流之间的耦合矩阵,从而为整个多层结构建立方程。对几套不同结构参数的FSS进行了计算,就各结构参数对频率选择表面透射特性的影响作了分析。     

可重构天线的研究进展

对可重构天线的研究进展作了比较全面的讨论。介绍了一些典型的可重构天线结构形式。通过改变天线的内部结构或尺寸改变天线的电流分布,从而改变天线的工作特性,这样就可实现天线的重构。大部分天线是通过开关来改变其结构或尺寸的。可重构天线按功能一般可分为3类:频率可重构天线、方向图可重构天线及频率和方向图可重构天线。     

阵列天线分析中渐近波形估计技术的应用研究

利用矩量法(methodofmoments,MoM)结合渐近波形估计(asymptoticwaveformevaluaton,AWE)技术研究了阵列天线的辐射特性,由MoM求得天线上每个单元的电流分布,将任意频率下的电流分布在给定频率下展开成Taylor级数,根据Pade逼近法,采用AWE技术快速实现天线宽带响应,得出了天线上的电流分布、输入导纳以及辐射方向图。最后对某一阵列天线进行了分析计算,结果证明,采用AWE/MoM结合的方法完全能逼近MoM方法的计算结果,且计算时间较短。     

频率选择表面结构中Floquet模的传播特性分析

频率选择表面结构在平面电磁波照射下,来自阵列的辐射电磁场以Floquet模形式存在,从电磁波传播的角度对Floquet传播模和衰减模进行了物理解释。详细分析了频率选择表面结构中,Floquet模传播时的频率变化特性,给出两个重要结论。通过一些具体阵列,研究了介质加载、栅格外形以及入射角对栅瓣出现和表面波频率的影响,得到一些有意义的规律,为频率选择表面结构电性能设计提供了依据。     

周期性Y形缝隙阵列和多层介质复合结构的分析

应用模匹配法分析了周期性Ｙ形缝隙阵列和多层介质复合ＦＳＳ结构的频率响应。重点研究了不同介质加载方式和介质参数对ＦＳＳ结构传输特性的影响。研究发现，在周期阵列的两侧同时加载相同的介质层，可以极大地改善其传输特性。     

Design of multi-band frequency selective surfaces using multi-periodicity combined elements

Traditional multi-band frequency selective surface (FSS) approaches are hard to achieve a perfect resonance response in a wide band due to the limit of the onset grating lobe frequency determined by the array. To solve this problem, an approach of combining elements in different period to build a hybrid array is presented. The results of series of numerical simulation show that multi-periodicity combined element FSS, which are designed using this approach, usually have much weaker grating lobes than the traditional FSS. Furthermore, their frequency response can be well predicted through the properties of their member element FSS. A prediction method for estimating the degree of expected grating lobe energy loss in designing multi-band FSS using this approach is provided.     

微波在分层媒质中的近场聚焦

本文分析讨论了天线口面附近有分层煤质(两层)情况下的聚焦场分布。在分析中,引入了赫兹电磁位,利用平面波谱理论,得到了场的平面波谱函数和其赫兹位的关系式。通常,求分层介质中的场只是在平面波情形下求取。本文提供了一种在介质前面有任意源分布时,求取分层介质中场分布的方法。对于天线口面上的聚焦电流分布,求得了聚焦点及其周围附近的场分布。在求解过程中,我们绕开了复杂的费涅尔积分,而是在其谱域中,对其谱函数进行k_x,k_y积分。再引用鞍点近似方法,得到了场的近似表达式。最后进行了理论和实验的比较,验证了这种方法的正确性。     

面向拥堵问题的枢纽航线网络优化模型

为解决枢纽机场客流拥堵问题,提高机场运行效率,减少运营成本,提出了一种面向拥堵问题的枢纽航线网络优化模型。该模型基于非严格枢纽航线网络结构,以不同运输方式的费用和流量为约束条件,以枢纽航线网络成本最低为目标,设计了能够减少求解运算的复杂变量表示方法,以及减少陷入局部最优解概率的模拟退火粒子群优化(simulated annealing particle swarm optimization, SAPSO)算法。实验结果表明,相较于严格的枢纽航线网络,所提优化模型能够显著地缓解枢纽机场的拥堵,均衡枢纽机场间客流量,减少网络成本;同时,所提算法具有较快的收敛速度和良好的稳定性。     

The Equivalent Parameters for the Narrow Series Slot on a Sectoral Waveguide

ＴｈｅＥｑｕｉｖａｌｅｎｔＰａｒａｍｅｔｅｒｓｆｏｒｔｈｅＮａｒｒｏｗＳｅｒｉｅｓＳｌｏｔｏｎａＳｅｃｔｏｒａｌＷａｖｅｇｕｉｄｅＬｕＳｈａｎｗｅｉ，ＺｈｕａｎｇＹａｎ＆ＧａｏＷｅｎｊｕｎＤｅｐｔ．ｏｆＥｌｅｃｔ．Ｅｎｇ．，ＢｅｉｊｉｎｇＵｎｉｖｅｒ...     

基于远场的反射面天线馈源位姿调整方法

反射面天线馈源位置和姿态的调整依赖于工程经验,本文提出一种从远场反推馈源位姿调整量的方法。基于口径场法,将馈源位姿误差对天线远场的影响关系式进行一阶泰勒级数展开,显式表达出远场对位姿误差的敏度,进而将位姿误差与远场用超定线性方程组联系起来,通过测量远场,基于奇异值分解法可近似反推出馈源位姿调整量。针对某4 m反射面天线,探讨了该方法的适用范围,仿真案例表明,一次或两次反推与调整即可有效改善天线电性能,为反射面天线馈源的精确安装及调整提供理论指导。     

变形面天线的分块Coons拟合方法

针对工程中雷达天线、卫星通讯地面站天线等的实际反射面在载荷作用下发生变形,基于变形反射面实际形状,提出了一种与传统最佳吻合抛物面法不同的新的分块拟合方法。该方法根据天线结构分析,对变形反射面进行分块划分,分别对每个块域实施Coons曲面拟合,且采用周向三角函数拟合与径向二次函数拟合确定曲面片边界条件,进而准确得到反射面变形的整体与局部信息。给出了该方法的理论公式,通过仿真实验证明了其准确性与有效性。