新型多频带小型化频率选择表面设计研究开题报告

1. 研究目的与意义

军事技术的革新作为推动科技发展的重要力量，引领着科学研究的方向。

现代战争中，军事目标具有对电磁波的隐身性能已经成为一个重要的发展趋势。

随着民用无线通讯系统的迅猛发展，频谱资源日益紧张，电磁环境日益恶化，信号干扰日益严重，如何解决各个系统间以及系统内的电磁兼容性问题，已经成为严峻的考验。

2. 国内外研究现状分析

学者们对频率选择表面的研究起源于18世纪末，1785年，美国人fransis hopkinson观察到自然光通过丝带手绢后发生了奇异的散射现象【3】,1786年，美国物理学家d.rittenhouse通过衍射光栅的研究得出了具有一定间隔的周期栅能够将白光分解为具有不同颜色的单色光的结论【3】，不仅解释了f. hopkinson观察到的现象，还指出周期栅的这种滤波特性其实是周期结构与电磁波相互作用时表现出的基本电磁特性。

由于周期表面具有巨大的潜在军事应用价值，关于周期表面的研究早在20世纪60年代中期就己开始，频率选择表面的基本原理也很早就为人所知。

美国ohio州立大学的b. a. munk教授利用周期矩量法(periodic moment method, pmm)及阵列互阻抗的理论，深入的研究了频率选择表面的基本理论及其应用，包括fss的基本分析方法，单元设计方法及其应用等。

3. 研究的基本内容与计划

1. 研究电磁超材料工作机理，分析电磁超材料单元结构、介质类型等参数对材料宏观特性的影响，找出适合本项目待设计器件的优化结构模型；2. 学习并运用商业电磁仿真软件CST, 基于软件学习相关器件设计流程，掌握器件结构的优化方法，学会利用软件分析器件的工作机理，指导器件的最终设计；3. 学习并掌握频率选择表面的工作机理和性能指标，可通过CST软件设计基本的结构，掌握频率选择表面结构和相关性能指标之间的关系，并总结规律；4. 研究电磁超材料结构和多频带频率选择表面的结合方法，掌握如何通过优化超材料结构来实现对FSS性能的提升

4. 研究创新点

小型化多频带频率选择表面可以在有限空间、局部小的区域内增加FSS单元数量，近似成无限大FSS，获得理想的滤波特性，改善FSS响应对入射角度的敏感性。

在多波段、超宽带及可控频率选择表面设计上，具有很大的发展空间。