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編碼式超材料coding metamaterial結構的散射特性分析

時間:2019-05-30 14:09來源:六維論文
采用具有相反相位特性的兩種單元結構作為編碼超材料的(“0”和“1”)編碼,研究了不同的編碼方式的超材料的散射特性,其中包括同相編碼超材料,一維反相編碼超材料和二維反相

摘要近些年來,超材料(Metamaterials)因為具有在自然界中并不存在的但是極有利用價值的電磁特性,獲得了越來越廣泛的關注。本文分析了左手材料、超材料散射特性以及天線陣列綜合理論,研究了反相編碼式超材料(coding metamaterial)的散射特性。首先,采用具有相反相位特性的兩種單元結構作為編碼超材料的(“0”和“1”)編碼,研究了不同的編碼方式的超材料的散射特性,其中包括同相編碼超材料,一維反相編碼超材料和二維反相編碼超材料三種情況。然后,進一步研究了單元數N,單元間距D,子陣大小對散射特性的影響。在此基礎上,完成了任意編碼序列的超材料的分析與設計,實現了RCS縮減的效果。lf0060
關鍵詞  超材料 編碼 散射特性 RCS縮減
Abstract
In recent years, metamaterials get more and more extensive attentions due to special electromagnetic property. In this paper, left-hand property and scattering property of metamaterials together with theory of antenna array synthesis are analyzed, and scattering property of antiphase coding metamaterial are investigated. Firstly, two cell structures with antiphase characteristics are regarded as ("0" and "1") of coding metamaterial. Scattering property of metamaterials with different codes including in-phase,1D antiphase and 2D antiphase. Secondly, effects of element number N, distance D, size of subarray on scattering characteristics are discussed. Based on above analyses, metamaterials with random codes are analyzed and designed for RCS reduction application.
Keywords  metamaterials  cording  scattering characteristics  RCS reduction
目次
1  引言 1
1.1研究背景及意義1
1.2超材料的研究現狀2
2  超材料的電磁特性分析4
2.1  左手特性分析4
2.2  散射特性分析5
2.3 天線陣列綜合理論分析7
3  基于反相編碼超材料的散射特性分析10
3.1編碼超材料的結構設計10
3.2  同相編碼超材料的散射特性分析12
3.3  反相編碼超材料的散射特性分析15
4  基于任意編碼序列的超材料的RCS縮減分析19
4.1基于任意編碼序列的超材料的散射特性19
4.2 RCS縮減的計算20
結論22
致謝23
參考文獻24
附錄A26
附錄B28
附錄C30
附錄D32
附錄E34
1  引言
1.1研究背景及意義
電磁超材料(Electromagnetic metamaterial)是近些年新興的一個領域,得到了世界各國科學研究者所的廣泛關注。那么,電磁超材料究竟指的是什么呢?到目前為止,國內外仍沒有給出一個權威、嚴格的定義。狹義上來看就是指左手材料(介電常數和磁導率均為負)、單負介質(負介電常數、或者負磁導率介質),與入射電磁波的波長相比,該材料的單元周期常數要小得多。從廣義上來說,超材料是一種人工復合媒質,它具有自然界中的介質所不具備的超常的物理特征。廣義上來定義,超材料包括狹義上指的左手材料,單負介質,還有復合結構材料比如光子晶體。
左手材料的理論和實驗研究是電磁超材料最初的研究領域,左手材料因為其介電常數和磁導率都是負值,所以它具有很多自然界材料所不具備的物理性質,比如:負折射率、相速與群速方向相反、反常的Doppler效應、反常的Cerenkov輻射效應等。在最初的研究方面,取得的成果應該歸于Lamb[1],他在在1904年就意識到了自然界中存在后向波,然后是Mandelshtam[2], Sivukhin[3], Veselago[4]等對這種介質進行的進一步的研究。因為Veselago是第一個對這種介質的電磁特性從理論上系統研究的,而且給出了左手材料的定義,所以現在大多數人都把這種材料的最初研究歸功于Veselago。 編碼式超材料coding metamaterial結構的散射特性分析:http://www.aftnzs.live/fanwen/20190530/33899.html
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