带通型频率选择表面的分析与设计

采用矢量有限元方法(EB-FEM),利用单个单元和周期性边界条件的独特性质,对无限大频率选择表面进行仿真,借助于有限元软件ANSYS,给出了频率选择表面仿真模型的创建方法,并将计算结果与文献结果进行比较分析,最后对圆环型频率选择表面的设计问题提出圆环单元FSS的新设计模型,并探讨该模型的计算方法。     

频率选择表面简介

介绍了频率选择表面(frequency selective surfaces,简称FSS)在各个领域的应用及研究现状,阐述了FSS加工方法及其最新进展,最后指出了在FSS研究方面几个值得进一步探索的问题.     

能量—频率选择表面级联复合设计与仿真

针对空间场强电磁防护中带外滤波—带内限幅的需求,研究了能量—频率选择表面级联复合的防护方法,设计出一种典型的防护结构,通过时域有限差分对防护结构进行了稳态和瞬态分析,尤其是不同情况下频率选择表面与能量选择表面的相互耦合。计算结果表明：该防护结构对通带内正常信号的传输衰减小于1.55 dB,强电磁脉冲传输衰减大于20 dB,因而其既能阻止强电磁脉冲进入系统,又可有效抑制带外电磁干扰。     

浅谈频率选择表面技术在舰船设计中的应用

介绍国内外频率选择表面技术的发展状况,叙述频率选择表面技术的原理,分析频率选择表面技术对于提高舰船隐身性能的重要性,指出在舰船设计过程中采用频率选择表面技术对国内舰船设计具有巨大的现实与长远意义。     

影响频率选择表面传输特性的参数分析

文章利用HFSS仿真软件,对两侧有对称介质支撑的平面无限大单层圆环缝隙频率选择表面（Frequency Selective Surface,简称FSS）的传输特性进行了仿真分析,总结了不同参数条件对FSS电磁传输特性的影响。该结论直接、简明,对这一研究领域的工程技术人员具有重要的参考价值。     

一种小型频率选择表面结构设计方法

提出一种小单元尺寸频率选择表面的设计方法。该方法基于多面互耦合原理对结构进行传输线等效,根据等效模型可对小型选择表面的传输特性进行较精确的计算。利用提出的等效模型方法,建立结构与模型的参数化关联,可由给定的传输特性输入条件直接计算结构参数,简化了设计过程。     

一种小型频率选择表面结构设计方法

提出一种小单元尺寸频率选择表面的设计方法。该方法基于多面互耦合原理对结构进行传输线等效,根据等效模型可对小型选择表面的传输特性进行较精确的计算。利用提出的等效模型方法,建立结构与模型的参数化关联,可由给定的传输特性输入条件直接计算结构参数,简化了设计过程。     

基于非谐振单元的小型化带通频率选择表面设计

提出一种从等效电路角度出发设计基于非谐振单元频率选择表面（FSS）的方法。该方法所用的FSS单元尺寸仅为自由空间中电磁波波长的1/10左右,其采用最简单的金属贴片和十字栅格作为多层FSS单元交错层叠,实现类比集总带通滤波网络的特性;利用成熟的集总滤波网络理论并借助高频电路仿真软件ADS设计相应的等效电路模型,并在电磁场全波仿真软件HFSS中进一步小范围优化FSS单元的参数以达到设计目标。该方法可简化传统方法中繁琐的解析计算,有效缩短FSS的设计周期。根据设计和仿真的结果制作样品,并在搭建的测试环境中测试样品的透过率,发现结果与预期相符,其性能满足作为隐身雷达天线罩的要求,可以有效降低带外的雷达散射截面。     

单元小型化频率选择表面研究

提出一种基于面—面耦合形成分布电容的单元小型化频率选择表面设计方法。采用在介质材料的正、反两面分别敷设金属导电层,通过上、下层导电片之间的面—面耦合形成较大的分布电容,进而明显降低频率选择表面周期单元尺寸。所设计的频率选择表面能够在未加载集总参数电容和电感的基础上使得频率选择表面的单元尺寸仅为λ/16。不同入射角条件下的传输特性试验结果表明,所提出的频率选择表面设计方法适用于电子设备隐身天线罩的研制。     

多层方环形频率选择表面吸波材料的等效电路模型

  目的  针对目前多频段频率选择表面存在的通/阻带选择性能有限、调控效果差的缺点,基于传输零点插入方法,设计一种多通带频率选择表面（FSS）。  方法  FSS单元由2层相同的组合结构和1层环形贴片结构组成,具有多个传输零点,可以通过调整物理尺寸实现对通/阻带频率的独立控制。基于FSS的等效电路法,按照其物理结构建立等效电路模型并进行分析,全波仿真与等效电路法(ECM)计算结果可以很好地拟合。  结果  仿真结果表明,所设计的三通带FSS可在C,X,Ku频段内形成3个传输通带,位于通带两侧的零点形成了陡峭的边沿,缩短了过渡带,高频零点形成了宽传输阻带,进一步提升了带外选择性能。  结论  所设计的FSS在工作频段内具有良好的极化稳定性和角度稳定性,且通/阻带独立性较好。     

力对开孔型频率选择表面电磁性能的影响

频率选择表面(FSS)被广泛用于各个领域。很多情况下,频率选择表面会受到外力的作用,例如:嵌在集成桅杆外壳或者雷达吸波-承载复合材料结构中的频率选择表面。文章研究了在力的作用下,频率选择表面的电磁性能是否会改变、如何改变。首先,分析了力影响频率选择表面电磁性能的机理;然后,使用力学有限元法和电磁学有限元法分析了不同大小、不同方向的力作用下,频率选择表面电磁性能改变的模式和大小。计算获得的电磁性能-力关系曲线显示:电磁性能的改变主要表现为电磁波响应频率的偏移和透射带宽的改变;在不同方向的力作用下,电磁性能的改变程度不一样。为了降低力对频率选择表面电磁性能的影响,在布置频率选择表面时,应使受力的方向避开频率选择表面的最敏感方向,同时带圆角的开孔型频率选择表面值得研究。     

编队内部短波通信频率选择分析

介绍了短波通信的特点,分析了短波地波传播过程中引起衰减的重要因素。短波地波通信时,对不同距离、频率条件下的接收点场强进行了计算。引入噪声干扰对接收点的信噪比进行计算,进而可以确定编队内部短波通信频率选择范围。分析频率选择范围是保证通信质量和持续时间的基础,对于提高编队内部短波通信效率有重要意义。     

编队内部短波通信频率选择分析张

介绍了短波通信的特点,分析了短波地波传播过程中引起衰减的重要因素.短波地波通信时,对不同距离、频率条件下的接收点场强进行了计算.引入噪声干扰对接收点的信噪比进行计算,进而可以确定编队内部短波通信频率选择范围.分析频率选择范围是保证通信质量和持续时间的基础,对于提高编队内部短波通信效率有重要意义.     

基于压控导电结构的能量选择表面防护机理和仿真实验研究

为解决强电磁脉冲防护中屏蔽与正常信号收发之间的矛盾,研究了一种既能隔离强电磁脉冲,又能保证被保护设备信号正常收发的能量选择表面（ESS）。基于可变表面阻抗理论研究ESS的防护机理;根据强电磁效应改变二极管的阻抗特性和实现能量选择的特点,设计了一种正反并联的二极管对阵列组成的可防护线极化强电磁脉冲的ESS,并进行仿真和实验分析。结果表明：所设计的ESS对弱电磁信号的插入损耗小于2 dB,对强电磁信号的隔离度大于20 dB,实现了能量低通的选择特性。     

基于AHP/D-S的空降场选择方法及应用研究

空降场选择是空降作战行动的重要组成部分,针对空降作战中空降场选择的基本原则,运用AHP法构建空降场选择指标体系,运用基于权重系数的证据合成方法,建立了空降场选择模型,给出了基于AHP/D-S的空降场选择的基本步骤,通过实例分析证明了模型的合理性和方法的可行性,为空降作战决策提供了参考依据.     

FSS天线罩在舰船EMC设计中的应用研究

为改善舰船的电磁兼容性,基于频率选择表面的空间滤波原理,分析频率选择表面天线罩在舰船上的应用,设计1部工作在X波段的频率选择表面天线罩。仿真分析表明,该天线罩对通带外的电磁波具有较好的滤波作用,同时能保证通带内电磁波的有效传输,可以作为改善电磁兼容性的措施应用到舰船设计中。     

FSS天线罩在舰船 EMC设计中的应用研究

为改善舰船的电磁兼容性,基于频率选择表面的空间滤波原理,分析频率选择表面天线罩在舰船上的应用,设计1部工作在 X波段的频率选择表面天线罩。仿真分析表明,该天线罩对通带外的电磁波具有较好的滤波作用,同时能保证通带内电磁波的有效传输,可以作为改善电磁兼容性的措施应用到舰船设计中。     

煤炭港口转接塔智能化网络集控平台设计

利用工业以太网作为数据传输的智能化集中控制平台,在煤炭转接塔内搭建集中控制中心;通过触摸屏人机交互界面控制各子系统启停并监视各个设备工作状态,可减少复杂操作和故障率;建立分布式智能控制系统,可为装卸设备智能化、集成化创造条件.     

电磁能量选择表面结构设计与仿真分析

近几年来高功率微波(HPM)武器技术发展迅猛,其产生的强电磁脉冲环境能够对武器装备构成严重威胁,因此,研究武器装备的强电磁防护具有重要的意义。针对强电磁防护与信号收发兼容的"前门"防护难题进行研究,对能量选择强电磁防护机制进行分析。设计并仿真典型压控导电的单层能量选择表面和双层非对称的能量选择表面结构及其工作性能,对影响插入损耗和防护效能的参数进行研究。仿真结果表明:设计出的能量选择表面(ESS)结构在L波段具有很好的防护性能,透波模式传输损耗小于0.5dB,防护模式屏蔽效能大于20dB,具有能量低通特性,基本满足电子设备的"前门"防护需求,同时,双层非对称结构可以带来防护性能的改善。     

水面舰船雷达波隐身技术与总体设计

  目的  周期结构吸波体可有效吸收入射电磁波并降低目标反射特征。提出一种基于有源频率选择表面（AFSS）的微波吸收体,通过加载PIN二极管,实现对吸波体频带范围的动态调控。  方法  首先,利用电磁仿真软件CST研究吸波体结构的可调控特性,探究PIN二极管等效电阻随偏置电流变化时吸波体反射率改变的情况;然后,采用多反射干涉理论分析多层结构中电磁波传播反射的特性,确定理想吸波情况下不同路径电磁波的幅度和相位条件;最后,加工实物样件在微波暗室进行测试和验证。  结果  结果表明,加载PIN二极管后,吸波体反射率随之改变,且在2.5~9.1 GHz频带范围灵活可调。  结论  研究成果在武器装备电磁隐身设计方面具有一定应用价值。