频率选择表面分析与优化设计

本文用谱域方法研究了频率选择表面(FSS)的散射特性。文中先从自由空间最基本的两类FSS结构出发，介绍了求解它们反射／传输系数的方法。在此基础上，又分析了夹在介质层中间典型FSS复合结构的频率特性。然后，详细讨论了谱域方法，包括算子方程的建立、用Galerkin方法求解感应电流，求解散射场的过程。为了能设计出性能良好的FSS，首先需要建立针对各种FSS单元形式的分析子程序，还要定性了解各参数对FSS频率特性的影响。本文给出了工程中应用较广的十字形单元，“Y”形、“环”形孔径单元的分析程序；对于其它典型、规则的单元形式，则给出了其未知量的整域基函数表示形式，只需代入谱域方法求解即可。在讨论各参数对FSS频率响应影响的同时，阐述了设计FSS的一般步骤和流程。为了优化FSS的设计过程，引入了遗传算法。它是一种搜索问题全局解的高效并行算法，非常适合于FSS的设计问题。在最后一章，介绍了遗传算法在电磁方面的应用，以及用来优化设计FSS的步骤和流程。 本文在论述基本理论的同时，也给出了相应的计算和设计实例，谨供从事FSS研究的人员参考。