[發明專利]X、Ku波段透射Ka波段反射四頻點頻率選擇表面設計方法

無效

• 申請號: 200910238426.X
• 申請日: 2009-11-20
• 公開（公告）號: CN101702469A
• 公開（公告）日: 2010-05-05
• 發明（設計）人: 白明;姚夏元;梁斌;苗俊剛
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: H01Q15/00
• 分類號: H01Q15/00;H01Q19/18
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一款X、Ku波段透射Ka波段反射四頻點頻率選擇表面設計方法。通過該方法設計的頻率選擇表面可應用于作為衛星通信天線的副反射面。

背景技術

多頻段圓極化在衛星通信中廣泛使用。隨著衛星通信技術在社會各個領域的廣泛應用，人們對多頻段復用的通信系統更加關注，頻率選擇表面是多頻段復用系統中的重要組成部分，從而對頻率選擇表面的性能提出了更高的要求：

1、多頻點工作。本頻率選擇表面可以工作在X、Ku、Ka(20GHz-21GHz)和Ka(30GHz-31GHz)四個頻段下工作。

X頻段：???帶寬約：1.5GHz

Ku頻段：??帶寬約：1GHz

Ka1頻段：?帶寬約：1GHz

Ka2頻段：?帶寬約：1GHz

傳輸損耗：(在垂直入射時的損耗)

X頻段：???圓極化損耗約0.5dB

Ku頻段：??線極化損耗約1.0dB

反射損耗：(入射角分別在0°、10°、20°、30°)

Ka1頻段：?圓極化損耗約1.2dB

Ka2頻段：?圓極化損耗約1.0dB

2、在大角度入射的性能。頻率選擇表面在進行頻率分離的時候，要適用于入射波在大角度入射的情況下有穩定的透射系數和反射系數。具體說來，就是在入射角度從0度到30度的變化的情況下，透射系數和反射系數滿足系統要求。

3、對于不同極化的穩定性。不同頻段的入射波有圓極化和線極化，頻率選擇表面對于不同極化的電磁波有穩定的諧振和穩定的透射系數和反射系數，同時，對TE波和TM波有穩定的相位延遲。

本發明結果表明，該頻率選擇表面在要求的工作頻點上具備良好的穩定的透射系數和反射系數以及較低的熱損耗，可用于衛星通信天線的副反射面。

發明內容：

本發明所涉及的X、Ku波段透射Ka波段反射四頻點頻率選擇表面設計方法，可以用于設計是工作在多頻點、圓極化、大角度入射的情況下頻率選擇表面，。本發明采用以下技術方案：

使用非關系諧振法，拓寬頻帶，減少不同極化和不同入射角度對頻率選擇表面的性能的影響，使用低介電常數的介質，提高頻率選擇表面在透射頻帶的性能。

附圖說明

圖1(a)為頻率選擇表面結構和單元結構正視圖

圖1(b)為頻率選擇表面結構和單元結構側視圖

圖1(c)為頻率選擇表面結構和單元結構后視圖

圖1(d)為頻率選擇表面結構和單元結構立體圖

圖2為頻率選擇表面在正入射時垂直極化和平行極化的插入損耗

圖3為頻率選擇表面在不同角度垂直極化和平行極化的激勵下的插入損耗

圖4為頻率選擇表面在不同入射角情況下的交叉極化

圖5為頻率選擇表面在不同入射角情況下的熱損耗

具體實施方法

1選擇合適的諧振形狀，以保證一定帶寬和加工復雜度低為目標。

2根據要求的頻段，設計合適的諧振頻率，由于四頻段頻率選擇表面的有兩個反射通帶，在反射時，根據反射機理會產生較大的面電流，為了規避這一現象，選擇兩個反射頻帶的中點作為主諧振頻率，完成金屬貼片的設計。

3根據帶寬和插入損耗的要求，調整介質的厚度，一面滿足電學特性，一面兼顧機械特點。

4驗證四頻段頻率選擇表面在四個關心頻帶的特性。