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随着现代技术的快速发展,电磁干扰成为人们越来越关注的一个热门话题,针对屏蔽或消除电磁干扰的研究逐渐成为学者们的研究重点;其中,电磁波吸收体成为研究重点之一,它可以吸收入射波并将电磁波能量转化为热能等形式,从而阻止其进入电子设备的内部。此外,电磁波吸收体在现代战争中的作用日益凸显,譬如在防御方面采用雷达吸波材料来实现武器装备的隐身,或者通过降低周围环境的噪声来提升攻击性雷达的性能。针对现代电磁波吸收体“薄”、“宽”、“轻”、“强”的应用需求和发展趋势,本论文结合经典的接收天线理论和多模谐振理论,提出用于宽带微波吸收体的设计方法和优化技术,并将其应用到新型宽带微波吸收体的设计当中。论文的主体内容可概括如下: 1.印制偶极子天线和折叠偶极子天线的阻抗公式推导:针对现有偶极子天线辐射阻抗公式误差较大的问题,将边缘场效应考虑在内,对偶极子的经典辐射阻抗公式进行修正;并依据保角变换的原则,将其推广至印制在介质基板上的平面偶极子的辐射阻抗公式中。另外,利用合成渐进法,得到在不同介质基板上两种偶极子的谐振频率和等效辐射电阻分别随厚度和介电常数的变化曲线。 2.接收天线理论和Smith圆图在微波吸收体设计中的应用:提出将接收天线的概念引入微波吸收体的设计方法中,以普通折叠偶极子和折叠偶极子为例,来阐述基于该方法的微波吸收体的设计过程;给出折叠偶极子阵列单元的等效电路,在Smith圆图上指导并调节阻抗轨迹的变化,最终得到微波吸收体的优化设计方案。 3.基于新型天线单元的宽带微波吸收体的实现:提出终端加载折叠偶极子和宽边折叠偶极子两种新型的吸收体单元;其中,提出的终端加载折叠偶极子增强了单元的终端电容效应,将吸收体的工作带宽由原来的100%展宽至120%以上;宽边折叠偶极子不仅在吸收体的带宽展宽方面表现优异,在双极化吸收中也表现出良好的特性。另外,针对实际当中吸收体均为有限大阵列的情况,将不同排布方式运用至设计当中,提出性能更为优越的设计方案并佐以实验验证。 4.基于多模谐振理论的吸收体带宽展宽技术的研究:将超宽带滤波器常用的宽带展宽技术之一—多模谐振技术引入到微波吸收体的设计当中,提出两种改善吸收体带宽的方案,第一种方案为在Salisbury屏和普通折叠偶极子吸体的下方加载感性接地面,在高频引入一个谐振模式,提高上截止频率;第二种方案为,将双层偶极子阵列和Salisbury屏结合,在偶极子中引入电阻成分,降低谐振点的Q值,展宽其工作带宽。