[發(fā)明專利]一種頻率響應(yīng)穩(wěn)定的頻率選擇表面

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710349144.1
• 申請日: 2017-05-17
• 公開（公告）號: CN108054516B
• 公開（公告）日: 2020-08-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 周加峰;穆烏德侯賽因;黃易;楊剛
• 申請（專利權(quán)）人: 南京康沙科技有限公司
• 主分類號: H01Q15/00
• 分類號: H01Q15/00
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32249
• 代理人: 陳建和

一種頻率響應(yīng)穩(wěn)定的頻率選擇表面，所述頻率選擇表面FSS的基本諧振單元由粗細(xì)兩種傳輸線組成，粗傳輸線為長方形平板狀旗面，細(xì)傳輸線為旗桿形，連接在一道呈旗幟形上，每個諧振單元由一面旗幟和一面旋轉(zhuǎn)180度的旗幟并排構(gòu)成；細(xì)傳輸線連接成構(gòu)成諧振單元的金屬線框，旗桿近鄰則每個單元形狀為qb或dp，旗桿不近鄰則每個單元形狀為bq或pd，bp或dq；FSS上下兩層結(jié)構(gòu)形狀相同，呈鏡像對稱或翻轉(zhuǎn)對稱。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及頻率選擇表面FSS，尤其是頻率響應(yīng)穩(wěn)定的頻率選擇表面結(jié)構(gòu)與材料。

背景技術(shù)

現(xiàn)有的頻率選擇表面(FSS)是由大量無源諧振單元均勻排列組成的單層或多層周期性陣列結(jié)構(gòu)，由周期性排列的金屬貼片單元或孔徑單元構(gòu)成。這種表面可以在單元諧振頻率附近呈現(xiàn)帶阻(貼片型)或帶通輸特性(孔徑型)，目前FSS的應(yīng)用十分廣泛，可用于反射面天線的負(fù)反射器以實現(xiàn)頻率復(fù)用，提高天線的利用率，可用于隱身技術(shù)，如雷達(dá)天線罩以降低天線系統(tǒng)的雷達(dá)截面等。這種選擇結(jié)構(gòu)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(nèi)，電磁波可以順利通過FSS結(jié)構(gòu)，而在其帶阻范圍內(nèi)，電磁波則完全被反射回去，通過對周期性結(jié)構(gòu)的調(diào)整、設(shè)計，可以得到不同的帶通以及帶阻范圍。

FSS作為一種人工材料，當(dāng)前在無線能量傳輸和射頻識別(RFID)方面也有重要應(yīng)用。FSS可以提高無線能量傳輸?shù)男?，也可以提高RFID響應(yīng)的穩(wěn)定性。當(dāng)前RFID應(yīng)用中一個普遍存在的問題是RFID標(biāo)簽(Tag)的響應(yīng)受環(huán)境影響比較大。同一個RFID標(biāo)簽安裝不同介質(zhì)上，如塑料、木頭、建筑物、包裝盒、衣物等，其頻率響應(yīng)、識別距離等會有不同影響，這給實際應(yīng)用帶到很大困難。

典型的可參見如下：CN201510200529.2；本發(fā)明公開了一種頻率選擇表面，包括100個單元、底板，所述單元排列成10行10列，每一行的單元在水平方向?qū)R，每一列的單元在垂直方向?qū)R，所述單元為正方形薄片，邊長為5.8mm，厚度為0.1mm，在所述單元的正中開有一正方形孔，所述正方形孔的邊長為4.2mm，所述各單元之間的間距為1.9mm，所述單元由相對介電常數(shù)為1，電導(dǎo)率為200s/m的材料制成，附著于絕緣材料制成的底板上。本發(fā)明尺寸小，便于和系統(tǒng)共形，便于安裝。本發(fā)明的FSS結(jié)構(gòu)吸波范圍帶寬大，可在2-18GHz的超寬帶范圍內(nèi)進(jìn)行吸波，反射系數(shù)小于-15dB，特別適合用于超寬帶天線領(lǐng)域。

CN201510035441.X申請日：2015-01-23；本發(fā)明公開了一種頻率選擇表面結(jié)構(gòu)，屬于電磁場與微波技術(shù)領(lǐng)域，所述頻率選擇表面結(jié)構(gòu)的金屬層上包含有周期性排列蜂窩狀結(jié)構(gòu)的多個金屬單元；所述金屬單元包括六邊形環(huán)、三極子貼片以及三個三角形貼片，所述頻率選擇表面結(jié)構(gòu)包括一個以上的中間重復(fù)結(jié)構(gòu)，且中間重復(fù)結(jié)構(gòu)由上到下依次設(shè)置；所述中間重復(fù)結(jié)構(gòu)包括中間金屬層(3)和中間襯底層(2)。一種多層頻率選擇表面結(jié)構(gòu)：包括一個以上的中間重復(fù)結(jié)構(gòu)，且中間重復(fù)結(jié)構(gòu)由上到下依次設(shè)置，同時所述中間重復(fù)結(jié)構(gòu)的上面設(shè)置有上蒙皮層5，下面依次設(shè)置底部襯底層7、底部金屬層8、下蒙皮層6；具有低插入損耗、寬頻率帶寬、寬電磁波入射角和頻率帶通濾波性能的特點。可廣泛用于無線通信，雷達(dá)，電子導(dǎo)航與電子對抗等設(shè)備的天線罩中。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的是，提出一種可用于無線能量傳輸和RFID等應(yīng)用的新型多層FSS及設(shè)計方法。該新型FSS頻率響應(yīng)十分穩(wěn)定。

本發(fā)明的技術(shù)方案是，一種頻率響應(yīng)穩(wěn)定的頻率選擇表面，所述頻率選擇表面FSS的基本諧振單元由粗細(xì)兩種傳輸線組成，粗傳輸線為長方形平板狀旗面，細(xì)傳輸線為旗桿形，連接在一道呈旗幟形上，每個諧振單元由一面旗幟和一面旋轉(zhuǎn)180度的旗幟并排構(gòu)成；細(xì)傳輸線連接成構(gòu)成諧振單元的金屬線框，旗桿近鄰則每個單元形狀為qb或dp，旗桿不近鄰則每個單元形狀為bq或pd，bp或dq；FSS上下兩層結(jié)構(gòu)形狀相同，呈鏡像對稱或翻轉(zhuǎn)對稱。