寬角入射頻率選擇表面極化轉(zhuǎn)換器研究.pdf

1、近年來，隨著通信技術(shù)的快速發(fā)展，單一極化形式的電磁波已經(jīng)不能滿足要求，此時(shí)，圓極化波體現(xiàn)出很好的優(yōu)勢，在宇空通信、雷達(dá)、遙測、電子對抗及電視廣播等方面得到了非常廣泛的應(yīng)用?，F(xiàn)在很多天線都是工作在線極化形式下，怎樣實(shí)現(xiàn)從線極化波到圓極化波的轉(zhuǎn)換，成為了研究的熱點(diǎn)。頻率選擇表面(Frequency Selective Surface,FSS)是通信系統(tǒng)中的重要器件，近年來，在多個領(lǐng)域顯示出其獨(dú)特的特性并得到廣泛應(yīng)用，如雷達(dá)散射截面(Rada

2、r Cross Section，RCS)，覆層高增益天線、調(diào)控天線波束寬度、基于頻率選擇表面的吸波材料和極化轉(zhuǎn)換器等。
　　本論文對圓極化器的基本原理和頻率選擇表面的基本理論進(jìn)行了詳細(xì)的分析和討論，在此基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了一種由兩個一端開口的圓環(huán)縫隙結(jié)構(gòu)相互垂直嵌套組成的頻率選擇表面極化轉(zhuǎn)換器基本單元結(jié)構(gòu)，可實(shí)現(xiàn)線極化到左旋圓極化、右旋圓極化的轉(zhuǎn)換，并通過AnsoftHFSS仿真軟件對其進(jìn)行了仿真分析，對頻率選擇表面極化轉(zhuǎn)換器單元的尺寸

3、對入射波的傳輸特性的影響進(jìn)行了分析，在此基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了雙層單元作為極化轉(zhuǎn)換器的單元結(jié)構(gòu)，最后設(shè)計(jì)分析了極化轉(zhuǎn)換器，并對它們的斜入射情況進(jìn)行了分析。
　　本論文主要工作如下：
　　首先，介紹了圓極化器的研究背景及意義，包括圓極化波的優(yōu)勢及其應(yīng)用范圍；闡述了頻率選擇表面的分析方法和工程應(yīng)用；對圓極化器的發(fā)展歷程進(jìn)行了描述，包括各種極化轉(zhuǎn)換器的優(yōu)缺點(diǎn)，確定了以頻率選擇表面為基本單元來設(shè)計(jì)極化轉(zhuǎn)換器的思路。
　　其次，論述了圓

4、極化波的基本理論知識，包括圓極化波的特性和幾種常見的產(chǎn)生方法，并推導(dǎo)了圓極化波的主要參數(shù)；詳細(xì)描述了頻率選擇表面基本概念、影響其工作特性的因素、分類方法、工程應(yīng)用，并對特定多層頻率選擇表面的綜合方法進(jìn)行了介紹。
　　再次，詳細(xì)介紹了極化轉(zhuǎn)換器的工作原理，采用一種由兩個一端開口的圓環(huán)縫隙結(jié)構(gòu)相互垂直嵌套組成的頻率選擇表面極化轉(zhuǎn)換器基本單元，并利用AnsoftHFSS仿真軟件分析了開口圓環(huán)縫隙結(jié)構(gòu)的極化選擇特性，和極化轉(zhuǎn)換器單雙層單元