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出门在外也不愁应用于频率选择表面的等效电路分析的新方法--《微波学报》2012年S1期
应用于频率选择表面的等效电路分析的新方法
【摘要】：频率选择表面的集总元件等效电路对频率选择表面的设计很有用,利用等效电路能很快知道设计的频率选择表面能否满足特定的频率响应。利用函数拟合和最小二乘估计算法可以求频率选择表面的LC等效电路模型,并用这两种方法给出了十字形频率选择表面的LC等效电路。该方法对于设计毫米波频率选择表面有一定的参考价值。
【作者单位】：
【关键词】：
【分类号】：TM15【正文快照】：
引言频率选择表面(Frequency Selective Surfaces简称FSS)是一维或二维的周期结构,表现出滤波特性。FSS可以分为低通滤波器,高通滤波器,带通滤波器,带阻滤波器。滤波特性取决于FSS的物理结构,材料和几何形状[1]。最近几年,FSS逐渐成为研究热点,因为FSS被广泛的应用于电磁滤波
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你可能喜欢应用于频率选择表面的等效电路分析的新方法
引言频率选择表面(Frequency Selective Surfaces简称FSS)是一维或二维的周期结构,表现出滤波特性。FSS可以分为低通滤波器,高通滤波器,带通滤波器,带阻滤波器。滤波特性取决于FSS的物理结构,材料和几何形状[1]。最近几年,FSS逐渐成为研究热点,因为FSS被广泛的应用于电磁滤波设备,如反射天线系统,雷达反射罩,吸收器,人工电磁能带隙材料。实验方法是研究FSS结构性能的有效手段,通过实验可以确定理论或数值预测的准确性。但是通过实验手段确定FSS的设计,需要花费较多的时间和成本。如果能得到FSS的LC等效电路,FSS的设计将更加灵活。本文提出了函数拟合和最小二乘估计(least-squares estimation,简称LSE)两种确定FSS的LC等效电路的方法,并对这两种方法所得的结果进行了比较。1理论分析通过数学物理方法推导出FSS的等效电路很繁琐[2],而且得到等效电路模型并不具有普遍性。当FSS...&
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电磁性能可调的有耗频率选择表面电磁吸波结构是宽频微波吸波结构候选体系,已成为微波吸收结构研究热点之一,备受关注。本文提出适用于宽频吸波结构体系分析与优化的直接图解法。应用直接图解法来研究Salisbury屏和Jaumann吸收体的电磁响应特性和吸波机制。并建立了典型单谐振点频率选择表面图形单层与双层吸波结构的理想阻抗匹配模型,用于指导宽频吸波结构设计。进一步,采用直接图解法研究了基于有源频率选择表面的智能吸波结构的吸波特性,来指导智能吸波结构优化设计和分析。采用Smith圆图和等效电路直接图解法分析了Salisbury屏的工作原理,同时考察了Salisbury屏各结构参数对吸波带宽的影响。研究结果表明,Salisbury屏的设计厚度可以通过介质板的介电常数来调整。当介质板的介电常数增大时可以相应减小Salisbury屏的设计厚度,但是伴随吸收峰变窄,带宽变小采用Smith圆图和等效电路直接图解法优化设计了Jaumann吸收体,同...&
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本文主要对周期性结构单元的电磁频响特性进行了基础性的研究。从二维周期性结构和三维立体周期结构出发，研究了周期结构单元的结构和材料电磁参数对频响特性的影响。论文首先围绕等效电路理论和等效电磁参数理论，研究了周期性结构单元的频响特性。通过对频率选择表面等效电路理论的分析，给出了频率选择表面单元形状、尺寸、介质层、电磁波入射角度和入射波的极化方式等因素对其频响特性的影响，提出了频响特性曲线中入射角对栅瓣现象的影响；同时，采用等效电磁参数理论方法，推导了电磁波在立体周期结构中的传输规律，分析了立体结构中结构和材料电磁参数对频响特性的影响。在等效电路和等效电磁参数理论的基础上，建立圆环型结构模型，分别采用Ansoft HFSS和CST仿真软件，获得了有限元法和时域有限积分法计算的频率响应特征曲线，通过二者结果的误差比较证实了数值计算的正确性。在此基础上，分析了圆环贴片型、耶路撒冷型和方形缝隙型结构单元的频响特性，验证了由等效电路理论提出的...&
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0引言分析频率选择表面(frequency selective surface,FSS)的等效电路法(equivalent circuit method,ECM)是由Mar-cuvitz和Wait首先通过建立平行条带的等效电路模发展起来的[1-2]。ECM的最大优点是算法简单、省时,可以在普通微型计算机上运行,有比较好的计算精度,特别适用于工程设计。这种方法的不足是只能用于具有平行直线的FSS单元,如栅格单元、方环单元等。当FSS的几何参数如单元之间的间隙、周期等发生变化时,利用ECM可以较为直观地给出FSS传输性能的变化趋势。另外,ECM结合传输线理论使多层FSS的分析和设计变得比较容易理解。国外有关用ECM分析FSS的文献较多,多用于分析多带的FSS。Ulrich开发了ECM,根据无限长导带的电感量计算公式及相邻带间的电容量计算公式近似计算FSS单元的等效电容和电感,再按照LC谐振回路的方法计算其频率响应[4]。Lee S ...&
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