[發明專利]基于分形結構的寬頻帶亞毫米波頻率選擇表面

有效

• 申請號: 201310088138.7
• 申請日: 2013-03-19
• 公開（公告）號: CN103151579A
• 公開（公告）日: 2013-06-12
• 發明（設計）人: 夏步剛;張德海;孟進;黃健
• 申請（專利權）人: 中國科學院空間科學與應用研究中心
• 主分類號: H01P1/20
• 分類號: H01P1/20
• 代理公司: 北京法思騰知識產權代理有限公司 11318
• 代理人: 楊小蓉;楊青

1.一種基于分形結構的寬頻帶亞毫米波頻率選擇表面，其特征在于，其工作的中心頻率為340GHz，3dB工作頻帶為273-405GHz，具有超寬帶的頻率響應；該頻率選擇表面包括第一硅材料層、金屬層和第二硅材料層，這三層之間級聯并緊密貼合；其中，

所述第一硅材料層與第二硅材料層各自成平板型，兩者具有相同的物理特性和幾何參數，它們的厚度在370-375um之間；

所述金屬層整體上呈平板型，其厚度在2-4um之間，包括有多個周期單元，所述多個周期單元呈規則的陣列排布；

每一周期單元成正方形，其邊長L1的取值在215-225um之間；在每個周期單元中心位置開有“十”字形的縫隙，且在“十”字形縫隙內部嵌套有“十”字分形金屬平板；其中，

所述“十”字分形金屬平板包括中間區域與上下左右的四個區域，所述中間區域為正方形，其邊長W4與其他四個區域的寬度相等；上下左右四個區域是四個矩形的臂，這四個區域大小相等，形狀相同，位置相對于中間區域嚴格對稱；所述“十”分形金屬平板的臂的長度W2為中心頻率對應波長的5%-7%之間，所述“十”分形金屬平板的臂的寬度W4為中心頻率對應波長的2%-3%；

所述“十”字形縫隙包括中間區域與上下左右的四個區域，所述中間區域為正方形，其邊長W3與其他四個區域的寬度相等；上下左右四個區域是四個矩形的臂，這四個區域大小相等，形狀相同，位置相對于中間區域嚴格對稱；所述“十”字形縫隙的臂的長度W1為中心頻率對應波長的12%-13%之間，所述“十”字形縫隙的臂的寬度W3為中心頻率對應波長的5%-6%。

2.根據權利要求1所述的基于分形結構的寬頻帶亞毫米波頻率選擇表面，其特征在于，所述第一硅材料層與第二硅材料層的相對介電常數在3.7-4之間，損耗角正切在0.0001-0.0002之間。

3.根據權利要求2所述的基于分形結構的寬頻帶亞毫米波頻率選擇表面，其特征在于，所述第一硅材料層與第二硅材料層采用熔融石英或SiO₂晶體制成。

4.根據權利要求1所述的基于分形結構的寬頻帶亞毫米波頻率選擇表面，其特征在于，所述金屬層可采用鍍金或鋁材料實現。

5.根據權利要求1所述的基于分形結構的寬頻帶亞毫米波頻率選擇表面，其特征在于，所述周期單元的邊長為220um。

6.根據權利要求1所述的基于分形結構的寬頻帶亞毫米波頻率選擇表面，其特征在于，所述第一硅材料層與第二硅材料層的厚度為372um。

7.根據權利要求1所述的基于分形結構的寬頻帶亞毫米波頻率選擇表面，其特征在于，所述金屬層的厚度為3um。