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基于离散粒子群算法的频率选择表面优化设计研究

徐念喜 高劲松 冯晓国

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基于离散粒子群算法的频率选择表面优化设计研究

徐念喜, 高劲松, 冯晓国

Study on the optimal design of frequency selective surfaces based on the discrete particle swarm optimization

Xu Nian-Xi, Gao Jin-Song, Feng Xiao-Guo
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  • 为了解决大角度照射下的单侧介质加载的频率选择表面(frequency selective surfaces,FSS)通带高透过率和阻带高反射率要求之间的矛盾,本文采用离散粒子群算法(discrete particle swarm optimization,DPSO)优化设计FSS的周期间隔和图形几何尺寸等多个参数,在通带高透过率和阻带高反射率要求之间寻求一个最优的折衷的设计目标. 仿真与试验表明:在TE电波70°照射下,采用DPSO 优化出的一个半波壁厚电介质加载的密集型Y环孔径结构,其通带透过率达到80%,阻带透过率低于30%,从而为大角度照射下的天线罩提供一种优良FSS设计结果,并为解决FSS通带高透过率和阻带高反射率要求之间的矛盾提供理论指导.
    The requirements of frequency-selective surface (FSS) between high transparency in pass band and high reflectance in stop band are contradictory, when they have loaded medium on one side and receive a large range of illumination. In order to solve the contradiction, this paper employs a discrete particle swarm optimization approach (hereafter referred to as a DPSO). In order to seek a balanced FSS with high transparency in pass band and high reflectance in stop band, the periodic intervals and geometrical dimensions of FSS-structures are optimized and designed by using the DPSO method. Simulation and test results indicate that the FSS of super dense Y loop elements in a half-loaded medium structure is presented in this paper: the transparency in pass band and stop band are 80% and 30% respectively. The DPSO method will offer an excellent FSS for the radome which receives a large range of illumination, and on the other hand, it provides a theoretical guidance for the requirements of FSS between high transparency in pass band and high reflectance in stop band.
    • 基金项目: 国家自然基金(面上)项目(批准号:61172012)资助的课题.
    • Funds: Project supported by the National Natural Science Foundation of China (Grant No. 61172012).
    [1]

    Munk B A 2000 Frequency Selective Surface:theory and design (1st Ed.) (New York:Wiley)

    [2]

    Wu T K 1995 Frequency-Selective Surface and Grid Array. (New York:Wiley)

    [3]

    Wang X Z, Gao J S, Xu N X 2013 Acta Phys. Sin. 62 237302 (in Chinese)[王秀芝, 高劲松, 徐念喜 2013 物理学报 62 237302]

    [4]

    Zhang J, Gao J S Xu N X 2013 Acta Phys. Sin. 62 147304 (in Chinese) [张建, 高劲松, 徐念喜 2013 物理学报 62 147304]

    [5]

    Jiao J, Gao J S, Xu N X 2013 Acta Phys. Sin. 62 197303 (in Chinese)[焦健, 高劲松, 徐念喜 2013 物理学报 62 197303]

    [6]

    Tang G M, Miao J G, Dong J M 2012 Chin. Phys. B 21 128401

    [7]

    Lin B Q, Qu S B, Tong C M, Zhou H, Zhang H Y, Li W 2013 Chin. Phys. B 22 094103

    [8]

    Li X Q, Gao J S, Zhao J L, Sun L C 2008 Acta Phys. Sin. 57 3803 (in Chinese)[李小秋, 高劲松, 赵晶丽, 孙连春 2008 物理学报 57 3803]

    [9]

    Henderson L H 1983 Ph. D. Dissertation (Ohio State University, Department of Electrical Engineering)

    [10]

    Lu J, Zhang L, Sun L C 2005 Opt. Precision Eng. 13 219 (in Chinese)[卢俊, 张靓, 孙连春等 2005 光学精密工程 13 219]

    [11]

    Hou X Y, Zhang P, Lu J, Wan W, Sun L C, Sun P L 2006 Journal of Projectiles, Rockets, Missiles and Guidance 26 123 (in Chinese)[侯新宇, 张澎, 卢俊, 万伟, 孙连春, 孙品良 2006 弹箭与制导学报 26 123]

    [12]

    Meng Z J, Lv M Y, Wu Z 2009 Opt. Precision Eng. 18 1958 (in Chinese)[梅东牧, 吕明云, 武哲等 2009 光学精密工程 18 1958]

    [13]

    Xia B G, Zhang D H, Meng J, Zhao X 2013 Acta Phys. Sin. 62 174103 (in Chinese) [夏步刚, 张德海, 孟进, 赵鑫 2013 物理学报 62 174103]

  • [1]

    Munk B A 2000 Frequency Selective Surface:theory and design (1st Ed.) (New York:Wiley)

    [2]

    Wu T K 1995 Frequency-Selective Surface and Grid Array. (New York:Wiley)

    [3]

    Wang X Z, Gao J S, Xu N X 2013 Acta Phys. Sin. 62 237302 (in Chinese)[王秀芝, 高劲松, 徐念喜 2013 物理学报 62 237302]

    [4]

    Zhang J, Gao J S Xu N X 2013 Acta Phys. Sin. 62 147304 (in Chinese) [张建, 高劲松, 徐念喜 2013 物理学报 62 147304]

    [5]

    Jiao J, Gao J S, Xu N X 2013 Acta Phys. Sin. 62 197303 (in Chinese)[焦健, 高劲松, 徐念喜 2013 物理学报 62 197303]

    [6]

    Tang G M, Miao J G, Dong J M 2012 Chin. Phys. B 21 128401

    [7]

    Lin B Q, Qu S B, Tong C M, Zhou H, Zhang H Y, Li W 2013 Chin. Phys. B 22 094103

    [8]

    Li X Q, Gao J S, Zhao J L, Sun L C 2008 Acta Phys. Sin. 57 3803 (in Chinese)[李小秋, 高劲松, 赵晶丽, 孙连春 2008 物理学报 57 3803]

    [9]

    Henderson L H 1983 Ph. D. Dissertation (Ohio State University, Department of Electrical Engineering)

    [10]

    Lu J, Zhang L, Sun L C 2005 Opt. Precision Eng. 13 219 (in Chinese)[卢俊, 张靓, 孙连春等 2005 光学精密工程 13 219]

    [11]

    Hou X Y, Zhang P, Lu J, Wan W, Sun L C, Sun P L 2006 Journal of Projectiles, Rockets, Missiles and Guidance 26 123 (in Chinese)[侯新宇, 张澎, 卢俊, 万伟, 孙连春, 孙品良 2006 弹箭与制导学报 26 123]

    [12]

    Meng Z J, Lv M Y, Wu Z 2009 Opt. Precision Eng. 18 1958 (in Chinese)[梅东牧, 吕明云, 武哲等 2009 光学精密工程 18 1958]

    [13]

    Xia B G, Zhang D H, Meng J, Zhao X 2013 Acta Phys. Sin. 62 174103 (in Chinese) [夏步刚, 张德海, 孟进, 赵鑫 2013 物理学报 62 174103]

  • [1] 王东俊, 孙子涵, 张袁, 唐莉, 闫丽萍. 抗方阻波动的超宽带轻薄频率选择表面吸波体. 物理学报, 2024, 73(2): 024201. doi: 10.7498/aps.73.20231365
    [2] 安腾远, 丁霄, 王秉中. 基于时间反演技术的复杂天线罩辐射波束畸变纠正. 物理学报, 2023, 72(3): 030401. doi: 10.7498/aps.72.20221767
    [3] 刘海文, 占昕, 任宝平. 射电天文用太赫兹三通带频率选择表面设计. 物理学报, 2015, 64(17): 174103. doi: 10.7498/aps.64.174103
    [4] 张建, 高劲松, 徐念喜, 于淼. 基于混合周期栅网结构的频率选择表面设计研究. 物理学报, 2015, 64(6): 067302. doi: 10.7498/aps.64.067302
    [5] 郑月军, 高军, 曹祥玉, 郑秋容, 李思佳, 李文强, 杨群. 一种兼具宽带增益改善和宽带、宽角度低雷达散射截面的微带天线. 物理学报, 2014, 63(22): 224102. doi: 10.7498/aps.63.224102
    [6] 焦健, 高劲松, 徐念喜, 冯晓国, 胡海翔. 基于传递函数的频率选择表面集总参数研究. 物理学报, 2014, 63(13): 137301. doi: 10.7498/aps.63.137301
    [7] 王岩松, 高劲松, 徐念喜, 汤洋, 陈新. 具有陡降特性的新型混合单元频率选择表面. 物理学报, 2014, 63(7): 078402. doi: 10.7498/aps.63.078402
    [8] 袁子东, 高军, 曹祥玉, 杨欢欢, 杨群, 李文强, 商楷. 一种性能稳定的新型频率选择表面及其微带天线应用. 物理学报, 2014, 63(1): 014102. doi: 10.7498/aps.63.014102
    [9] 王秀芝, 高劲松, 徐念喜. 利用集总LC元件实现频率选择表面极化分离的特性. 物理学报, 2013, 62(14): 147307. doi: 10.7498/aps.62.147307
    [10] 夏步刚, 张德海, 赵鑫, 易敏, 黄健. 基于石英晶片镀膜工艺的Ka波段天线副反射面设计与实现. 物理学报, 2013, 62(20): 204103. doi: 10.7498/aps.62.204103
    [11] 王秀芝, 高劲松, 徐念喜. Ku/Ka波段双通带频率选择表面设计研究. 物理学报, 2013, 62(16): 167307. doi: 10.7498/aps.62.167307
    [12] 焦健, 徐念喜, 冯晓国, 梁凤超, 赵晶丽, 高劲松. 基于互补屏的主动频率选择表面设计研究. 物理学报, 2013, 62(16): 167306. doi: 10.7498/aps.62.167306
    [13] 张建, 高劲松, 徐念喜. 光学透明频率选择表面的设计研究. 物理学报, 2013, 62(14): 147304. doi: 10.7498/aps.62.147304
    [14] 夏步刚, 张德海, 孟进, 赵鑫. 毫米波二阶分形频率选择表面寄生谐振的抑制. 物理学报, 2013, 62(17): 174103. doi: 10.7498/aps.62.174103
    [15] 陈谦, 江建军, 别少伟, 王鹏, 刘鹏, 徐欣欣. 含有源频率选择表面可调复合吸波体. 物理学报, 2011, 60(7): 074202. doi: 10.7498/aps.60.074202
    [16] 徐念喜, 冯晓国, 王岩松, 陈新, 高劲松. 微型化频率选择表面的设计研究. 物理学报, 2011, 60(11): 114102. doi: 10.7498/aps.60.114102
    [17] 汪剑波, 卢俊. 双屏频率选择表面结构的遗传算法优化. 物理学报, 2011, 60(5): 057304. doi: 10.7498/aps.60.057304
    [18] 高劲松, 王珊珊, 冯晓国, 徐念喜, 赵晶丽, 陈红. 二阶Y环频率选择表面的设计研究. 物理学报, 2010, 59(10): 7338-7343. doi: 10.7498/aps.59.7338
    [19] 李小秋, 冯晓国, 高劲松. 光学透明频率选择表面的研究. 物理学报, 2008, 57(5): 3193-3197. doi: 10.7498/aps.57.3193
    [20] 李小秋, 高劲松, 赵晶丽, 孙连春. 一种适用于雷达罩的频率选择表面新单元研究. 物理学报, 2008, 57(6): 3803-3806. doi: 10.7498/aps.57.3803
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出版历程
  • 收稿日期:  2014-02-15
  • 修回日期:  2014-03-10
  • 刊出日期:  2014-07-05

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