基于人工電磁表面的隱身和天線技術(shù)研究.pdf

1、人工電磁材料(Metamaterials)由亞波長單元結(jié)構(gòu)組成，具有新穎的電磁特性，受到了國內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注并取得了快速發(fā)展。人工電磁表面(Metasurface)是一種特殊的二維人工電磁材料，具有重量輕、易加工等優(yōu)異特性，近幾年成為電磁學(xué)和光學(xué)等領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。本文運(yùn)用人工電磁表面來設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)功能性器件，包括:隱身地毯、平面幻覺器件以及具有開關(guān)功能天線罩等，主要貢獻(xiàn)如下:
　　1.運(yùn)用人工電磁表面和相位補(bǔ)償原理分別設(shè)計(jì)了多角度

2、隱身地毯和平面幻覺器件并給出了具體實(shí)現(xiàn)方案。早期基于人工電磁表面的隱身地毯只能對(duì)單一入射角度的電磁波起作用，本文嘗試引入有源人工電磁表面，設(shè)計(jì)了多角度隱身地毯。數(shù)值仿真結(jié)果表明，該隱身地毯可對(duì)多角度入射的電磁波起到隱藏目標(biāo)的效果，隨后，給出了該隱身地毯的實(shí)現(xiàn)方案;早期基于等效媒質(zhì)理論的電磁幻覺器件只能在二維條件下工作，對(duì)某一特定極化、窄帶電磁波起作用。為了克服這些缺點(diǎn)，運(yùn)用人工電磁表面來設(shè)計(jì)平面幻覺器件。
　　2.運(yùn)用透射式人工電

3、磁表面設(shè)計(jì)、加工、制作和測試了具有開關(guān)功能的微波段天線罩。引入有源人工電磁表面，設(shè)計(jì)了具有開關(guān)功能的透波薄片，可以根據(jù)需要控制電磁波的透射和反射。在具體設(shè)計(jì)中，采用PIN二極管和高頻恒值電容串聯(lián)代替以往單一的PIN二極管加載，實(shí)現(xiàn)可調(diào)控的高透射（低插損）和高反射（高隔離）。
　　3.設(shè)計(jì)了一款基于人工電磁表面的反射陣天線。具體設(shè)計(jì)中，為減小饋源天線對(duì)反射陣的遮擋效應(yīng)，設(shè)計(jì)了一款平面天線，該天線具有寬帶、低剖面等特性。為提高反射相位