隨機(jī)分布貼片電阻構(gòu)成的FSS的頻響特性研究

兩塊貼片磁矢位表達(dá)式分別為：

(1)

(2)

考慮遠(yuǎn)場(chǎng)情況下，r很大時(shí)場(chǎng)的迭加，在振幅項(xiàng)中可以忽略?xún)善N片之間距離的差異，而只考慮對(duì)相位項(xiàng)的影響[11]，可以得到：

(3) 式中

，

分別代表兩個(gè)貼片空間距離帶來(lái)的相位差。則N塊散落分布的貼片在平面波照射下的遠(yuǎn)場(chǎng)散射表達(dá)式為：

(4)

可以預(yù)見(jiàn)，貼片的分布狀態(tài)將在相位迭加上有所表現(xiàn)，隨機(jī)分布帶來(lái)相位差的隨機(jī)性，從而可以在多頻點(diǎn)上造成相位相消，降低FSS表面對(duì)平面波的反射率。后面在仿真中，我們可以觀察到這一現(xiàn)象的發(fā)生。

下面簡(jiǎn)稱(chēng)周期單元由隨機(jī)分布貼片構(gòu)成的FSS為RDFSS (FSS with Random Distributed Patches)，貼片為電阻片的RDFSS為RRDFSS (Resistance RDFSS)。 由于很難直接從這種RDFSS結(jié)構(gòu)計(jì)算出其等效電參數(shù)，我們采用基于有限元法的電磁波全波分析商業(yè)軟件進(jìn)行仿真。如圖3所示，單元四周四個(gè)邊界條件分別設(shè) 成對(duì)的理想導(dǎo)電面(PEC)和理想導(dǎo)磁面(PMC)，平面電磁波垂直入射。

針對(duì)C-X波段，設(shè)單元尺寸為6cm×6cm。圖4所示為P=10、20、30、50時(shí)周期表面的反射系數(shù)，可以看出RDFSS呈現(xiàn)多點(diǎn)諧振，且反射率隨著表面占有率增加而統(tǒng)計(jì)上升。這兩點(diǎn)，都是在設(shè)計(jì)寬帶吸波材料時(shí)所需要的特性。

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