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摘要本文对曲面频率选择表面（FSS）的仿真和设计方法开展研究，比较曲面、平面FSS的性能差异。首先介绍了频率选择表面的背景及其基本原理，在此基础上对无限大平面FSS用CST仿真软件进行建模和仿真，使其达到预期的谐振频率和带宽，并比较各参数对频率选择特性的影响，然后引申研究在有限大平面和有限大曲面条件下的FSS的建模和仿真,本文采用了基于平面入射波入射加探针采样远场波函数的方法来仿真计算曲面FSS的S参数，再将其结果和无限大平面FSS的结果进行比较研究，为曲面FSS设计提供理论和技术参考。27065
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毕业论文关键词 频率选择表面 曲面 建模 仿真
Title Design and Simulation of Surface FSS
Abstract
This paper carries out the research about the simulation and design method of the surface frequency selection surface (FSS) and compares the performance differences of the surfaces and planar FSS. Firstly, it introduces the background and the basic principle of the frequency selective surface. Then, on the basis of that, it completes modeling and simulation about the infinite plane FSS with CST Studio Suite, to achieve the desired resonant frequency and bandwidth. Secondly, it discusses the effect of the frequency selection with the parameters of unit cell changed. Finally, it does more research about the modeling and simulation of the finite plane FSS and finite surface FSS. In this paper, it calculates the S parameter of the finite surface FSS by setting that the excitation source is the plane wave and setting the probe to sample the wave function of the far field, and then compares that S parameter and the one of the infinite plane FSS to provide theoretical and technical reference for the design of the surface FSS.
Keywords the surface frequency selection surface(FSS)；finite surface；modeling；simulation.
毕业设计说明书外文摘要
目 次
1 绪论 1
1.1 频率选择表面的简介 1
1.2 频率选择表面的历史和现状 1
1.3 本论文主要研究内容 3
2 无限大FSS的仿真 4
2.1 频率选择表面的基本理论 4
2.2 CST仿真软件简述 7
2.3 十字形单元的建模与仿真 8
2.3.1 十字形单元的建模 8
2.3.2 十字形单元的仿真 9
2.4 方形环单元的建模与仿真 16
2.4.1 2.4.1方形环单元的建模 16
2.4.2 2.4.2方形环单元的仿真 17
3 有限大平面FSS的建模与仿真 22
3.1 十字形单元的建模与仿真 22
3.1.1 十字形单元的建模 22
3.1.2 十字形单元的仿真 23
3.2 方形环单元的建模与仿真 26
3.2.1 方形环单元的建模 26
3.2.2 方形环单元的仿真 26
4 有限大曲面FSS的建模与仿真 28
4.1 球面的建模与仿真 28
4.1.1 4.1.1球面的建模 28
4.2 有限大圆柱面FSS的建模与仿真 33
4.2.1 4.2.1有限大圆柱面FSS的建模 33
4.2.2 4.2.2有限大圆柱面FSS的仿真 34
4.3 圆锥面和抛物面的建模构想 35
结 论 36
致 谢 37
参考文献38
1 绪论
1.1 频率选择表面的简介
频率选择表面(Frequeney Seleetive Surfaee，FSS)是由周期排布的金属贴片（贴片型也叫介质类型）或在金属贴片上开槽形成孔径单元（开槽型也叫波导型）的二文的周期性结构，当空间中的电磁波投射在其表面时，FSS能够对入射波的反射和传输（透射）特性起到一定的控制作用，他的本质其实是属于一种空间滤波器。频率选择表面对入射的电磁波具有频率选择和极化选择特性，并且能够有效地控制入射电磁波的传输以及反射特性。一般来说，频率选择表面的建模经常伴有介质层的支撑和覆盖。一方面是考虑到FSS的机械特性,另一方面介质层的介电常数等参数也同样对FSS的滤波传输特性有着一定量影响。谐振单元的排方式以及介质层的介电常数的大小是决定频率选择表面的滤波特性的主要因素。