倾斜角对蜂窝结构等效介电常数影响分析.pdf

超星·期刊
第22卷第18期
电子设计工程
2014年9月
Vol22
No.18
Electronic Design Engineering
Sep.2014
斜角对蜂窝結拘等敛个电常怒影岣令析
刘金博',郭云2,赵雨辰,仲兆宇
(1.西北エ业大学电子信息学院,陕西西安710129:2.洪都集团650所江西南昌330024)
摘要:基于各向异性介质波阻抗理论,提取了蜂窝结枃等效电磁参数,分析了蜂窝倾斜角对峰窝结枃等效介电常数的
影响。分析表明,在倾斜角较小时,横向等效介电常数近似为各向同性。等效介电常数张量元素随倾斜角度变化规律
不同。对于无耗蜂窝,随着倾斜角度增大,横向等效介电常数增大,纵向等效介电常数减小,蜂窝谐振率向低频移
动。对于有耗蜂窝,介电常数变化规律与无耗蜂窝中类似。
关键词:各向异性;峰窝结枃;倾斜角;参数提取
中图分类号:O441
文献标识码:A
文章编号:1674-6236(2014)13-0152-04
Analysis of tilt angles effect on equivalent permittivity of honeycomb structure
TTU Jin-bo, GUO Yun, ZHAO Yu-chen, ZHONG Zhao-yu
(1. School of Electronics and Information. orthuestern Polytechnical University, Xi an710129, China
2. 650 Research Institution, Hongdou Group, Nanchang 330024, China)
Abstract: Electromagnetic parameters of honeycomb) structure are retrieved based on wave impedance theory. Tilt angles
effect on equivalent permittivity of honeycomb structure is studied. It is found that the transverse electromagnetic parameters
are effectively isotropic for smaller tilt angle. The components of the permittivity tensors change in different ways when til
angle changes. For lossless honeycomb) structure, the transverse permittivity increases while the z-direclion permittivit
decreases with the incerease of tilt angle, result in lower resonance frequency. For lossy homeycomb) structure, the variation trend
of permittivity is similar to that of lossless honeycom
Key words: isotropy; honeycomb structure; tilt angle; parameter retrieval
蜂窝结构由于重量轻,又有较强的强度和刚度,因面被于蜂窝分析设计。 Smith等研究了内凹式蜂窝的等效电磁参
泛地用作夹层结构的夹芯。蜂窝夹层结构的密度小,导热数。Tang等研究了蜂窝尺寸和蒙皮厚度对蜂窝等效电磁参
系数低,并可根据特殊的要求进行各向异性设计与削造。将数的影响。在实际工程中,蜂窝芯不可避免的出现不同程度
隐身技术与蜂窝结构相结合,可以形成既能承载又能吸波的的倾斜,研究蜂窝倾斜角度对蜂窝等效电磁参数的影对蜂
双重功能结构,因此备受航空、航天等领域的关注
窝结构的设计具有一定意义。
蜂窝结构本身儿何结构的复杂性往往会降低蜂窝结构
方面,随着各向异性材料的广泛应用,寻求各向异
设计的效率。国内外许多学者都采取将蜂窝等效为平板模型性介质参数提取方法也有着迫切的需求。 Damaskos等?推导
米研究蜂窝,通过不同方法研究了蜂窝等效电磁参数模型。
异性介质填充波导中场的模式,提出用矩形波导法测量双
Smith通过使用时域有限差分法计算了蜂窝结构在3个互相轴各向异性介质电磁参数。 Chang等?用开端波导探针无损测
正交方向平面波源照射下的反射系数和透射系数,得到了蜂试系统来测量介质电磁参数。魏兵等脚利用优化算法对各向
窝的等效电磁参数,并分析了不同情况下蜂窝等效电磁参异性介质电磁参数进行了反演。传输反射法P具有非接触、
数。张永杰等即使用有限元法对周期结构复合材料等效电磁非破坏等特点对样品形状没石严格的要求,原理简单,测量
参数进行了计算,并指出 Hashin- Shtrikman(HS)理模型可以方便,但有文献局限于从3个互相正交方向平面波照射下
很好地描述蜂窝结构的等效电磁参数,而且HS上下界分别的反射系数和透射系数获収各向异性介质电磁参数,对于周
适用于不同的情沈。何燕飞等即将蜂窝孔简化为横截而为圆期结构,并不完全适用。
形的纤维,采用强扰动理论推导了蜂窝结构吸波材料等效电
本文从各向异性介质波阻抗理论出发,先在垂直入射情
磁参数的表达式并研究了不同结构参数时的吸波性能。同况下提取横向电磁参数,然后在斜入射情况下提取纵向等效
时,研究蜂窝儿何参数变化对蜂窝等效电磁参数的影啊有利电磁参数。通过算例验证了方法的正确性。在此基础上,研究
收稿日期:2013-11-03
稿件编号:201311021
了蜂窝倾斜角度对蜂窝等效电磁参数的影响。结果表明:蜂
基金项目:西北工业大学研究生创业种子基金资助(72013081)
作者简介;刘全博(1990-),男,陕西西安人,硕士研究生。研究方向:蜂窝结构,各向异性介质参数提取