[發(fā)明專利]頻率選擇表面

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510200529.2
• 申請日: 2015-04-24
• 公開（公告）號: CN104767012A
• 公開（公告）日: 2015-07-08
• 發(fā)明（設計）人: 田雨波;劉東;陳風
• 申請（專利權）人: 江蘇科技大學
• 主分類號: H01P1/20
• 分類號: H01P1/20;H01Q1/42
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 樓高潮

技術領域

本發(fā)明涉及一種頻率選擇表面，屬于微波技術領域。

背景技術

頻率選擇表面(frequency?selective?surface-FSS)，簡稱為FSS，是一種多維的周期性結構，這種選擇結構對電磁波的透射和反射具有良好的選擇性，在其帶通范圍內，電磁波可以順利通過FSS結構，而在其帶阻范圍內，電磁波則完全被反射回去，通過對周期性結構的調整、設計，可以得到不同的帶通以及帶阻范圍。

從結構上來說，F(xiàn)SS結構是由若干個FSS單元通過不同的排列組合形成的一種周期性結構，若電磁波的頻率與FSS單元的諧振頻率相同時，F(xiàn)SS即可呈現(xiàn)全透射或全反射特性，一般來說貼片型的FSS呈現(xiàn)全反射特性，孔徑型的FSS呈現(xiàn)全透射特性。

利用FSS的頻率選擇特性，可以設計出濾波器等微波元器件，且隨著材料科學技術與加工技藝的迅速發(fā)展，F(xiàn)SS的發(fā)展非常迅速，具有易于加工、體積小等優(yōu)點，引起了各方面的重視。但是，現(xiàn)有的FSS要么是體積大，不便于共形，要么就是吸波帶寬小，實用性不高。因此，研制一種吸波帶寬大、尺寸小的FSS具有重要意義。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于提供一種頻率選擇表面，解決現(xiàn)有的FSS體積大，不便于共形，吸波帶寬小，實用性不高的技術問題。

本發(fā)明的目的通過以下技術方案予以實現(xiàn)：

一種頻率選擇表面，包括100個單元1、底板3，所述單元1排列成10行10列，每一行的單元1在水平方向對齊，每一列的單元1在垂直方向對齊，所述單元1為正方形薄片，邊長為5.8mm，厚度為0.1mm，在所述單元1的正中開有一正方形孔2，所述正方形孔2的邊長為4.2mm，所述各單元1之間的間距為1.9mm，所述單元1由相對介電常數(shù)為1，電導率為200s/m的材料制成，附著于絕緣材料制成的底板3上。

本發(fā)明的目的還可以通過以下技術措施來進一步實現(xiàn)：

前述頻率選擇表面，其中單元1的材質是金屬；

前述頻率選擇表面，其中單元1的材質是導電體涂層；

前述頻率選擇表面，其中單元1的材質是半導體薄膜；

前述頻率選擇表面，其中單元1的材質是納米薄膜；

前述頻率選擇表面，其中單元1的材質是導電油墨涂層和慢干水。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果是：

1.本發(fā)明的FSS結構尺寸小，僅為60mm*60mm左右，便于和系統(tǒng)共形，便于安裝。

2.本發(fā)明的FSS結構吸波范圍帶寬大，可在2-18GHz的超寬帶范圍內進行吸波，反射系數(shù)小于-15dB，特別適合用于超寬帶天線領域。

3.本發(fā)明的FSS結構用于天線吸波中，只需調整高度或方向即可對不同的天線進行吸波，不影響原天線的性能，不破壞原天線的幾何結構。

附圖說明

圖1為頻率選擇表面整體結構圖；

圖2為頻率選擇表面單元結構圖；

圖3為本發(fā)明頻率選擇表面輻射方向圖。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步說明。

FSS結構的性能除了和FSS單元的尺寸、周期性排列方式有關外，還和本身選取的材質有關。傳統(tǒng)的FSS材質是金屬或導電體涂層，還可以使用半導體薄膜、納米薄膜作為FSS材質，更新穎的可通過導電油墨涂層和慢干水來實現(xiàn)。但無論采用哪種材質，都可以將這種材質等效為一個具有特定相對介電常數(shù)和特定電導率的模型。

如圖1所示，是頻率選擇表面整體結構圖。其包括100個單元1、底板3，所述單元1排列成10行10列，每一行的單元1在水平方向對齊，每一列的單元1在垂直方向對齊，所述單元1為正方形薄片，邊長L1為5.8mm，厚度為0.1mm，如圖2為頻率選擇表面單元結構圖；在所述單元1的正中開有一正方形孔2，所述正方形孔2的邊長L2為4.2mm，所述各單元1之間的間距L3為1.9mm，所述單元1由相對介電常數(shù)為1，電導率為200s/m的材料制成，附著于絕緣材料制成的底板3上。本發(fā)明頻率選擇表面整體邊長尺寸L約60mm。

本發(fā)明FSS結構適合于平面螺旋天線，安裝過程簡單，即FSS直接放置在天線下方，天線的中心處和FSS面的中心的連線和天線面垂直。