[實用新型]雙邊陡降帶寬可調(diào)頻率選擇表面

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201721130450.8
• 申請日: 2017-09-05
• 公開（公告）號: CN207183541U
• 公開（公告）日: 2018-04-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙鵬;孫榮榮;王高峰
• 申請（專利權(quán)）人: 杭州泛利科技有限公司
• 主分類號: H01Q15/00
• 分類號: H01Q15/00
• 代理公司: 杭州君度專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙)33240
• 代理人: 黃前澤

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型屬于微波濾波的技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種雙邊陡降帶寬可調(diào)的頻率選擇表面。

背景技術(shù)

頻率選擇表面(Frequency selective surface，F(xiàn)SS)是由大量規(guī)則排布的金屬貼片單元或金屬屏上周期排列的開孔縫隙單元構(gòu)成，它的單元形狀、單元的排布方式以及介質(zhì)的電性能等等都會影響其頻率選擇的特性。頻率選擇表面會在單元諧振頻率附近呈現(xiàn)反射或透射特性，其本質(zhì)上就是一種空間濾波器，但不會吸收能量。

頻率選擇表面最主要應(yīng)用之一就是利用帶通型頻率選擇表面研制飛行器隱身雷達(dá)罩，其主要原理是將己方的雷達(dá)頻段設(shè)計在頻率選擇表面的通帶，將敵方雷達(dá)探測頻段設(shè)計在頻率選擇表面的阻帶，從而使己方制導(dǎo)天線自由發(fā)射和接收，而對于敵方探測雷達(dá)則利用雷達(dá)罩的低雷達(dá)散射截面積外形散射到四周空間，使探測方向回波大大減弱，從而提高飛行器隱身、抗干擾和突防性能。基于上述原理，理想的頻率選擇表面在通帶具有較低的損耗，在通帶外側(cè)快速滾落進(jìn)入阻帶，且阻帶透過率越低越好。為了實現(xiàn)上述性能，理論上的最佳設(shè)計方法采用多屏頻率選擇表面級聯(lián)結(jié)構(gòu)。但是，多屏頻率選擇表面結(jié)構(gòu)由于需要填充作為阻抗變換器使用的介質(zhì)層，且介質(zhì)層厚度約為中心波長的四分之一，這導(dǎo)致整個頻率選擇表面結(jié)構(gòu)厚度非常大，對于有限的空間往往不適應(yīng)。同時，具有一定厚度的多層介質(zhì)自身損耗會使通帶性能惡化，同時復(fù)雜的結(jié)構(gòu)和工藝也限制了它的應(yīng)用。

實用新型內(nèi)容

本實用新型要實現(xiàn)的目的是提供一種雙邊陡降頻率選擇表面，通過在通帶兩側(cè)引入傳輸零點實現(xiàn)在通帶外側(cè)快速滾落進(jìn)入阻帶達(dá)到帶通傳輸響應(yīng)的雙邊陡降；通過傳輸極點的位置調(diào)節(jié)，實現(xiàn)帶寬的控制。

為解決上述技術(shù)問題，本實用新型的技術(shù)方案如下：

一種雙邊陡降頻率選擇表面結(jié)構(gòu)由多個周期性分布的單元構(gòu)成，每個單元自上而下依次包括第一頻率選擇表面金屬層(1)、第一介質(zhì)層(2)、方環(huán)金屬層(3)、第二介質(zhì)層(4)和第二頻率選擇表面金屬層(5)，其中兩層頻率選擇表面金屬層(1)(5)結(jié)構(gòu)相同，且相對于中間方環(huán)金屬層(3)對稱設(shè)置；介質(zhì)層(2)(4)結(jié)構(gòu)相同，且相對于中間方環(huán)金屬層(3)對稱設(shè)置；第一頻率選擇表面金屬層(1)、第二頻率選擇表面金屬層(5)均主要由方環(huán)(11)，以及置于方環(huán)內(nèi)的四個金屬單元結(jié)構(gòu)構(gòu)成，其中金屬單元結(jié)構(gòu)包括彎折線(12)、三角形結(jié)構(gòu)(13)，且四個金屬單元結(jié)構(gòu)呈中心對稱分布；

進(jìn)一步，所述頻率選擇表面方環(huán)金屬層(3)口徑大小根據(jù)實際需求可變。

進(jìn)一步，所述彎折線(12)由第一至第五縱向彎折線、第一至第四橫向彎折線構(gòu)成，且相鄰縱向彎折線與橫向彎折線相垂直；第一縱向彎折線與三角形結(jié)構(gòu)(13)底邊相垂直，且第一彎折線的一端與三角形結(jié)構(gòu)(13)底邊的中心相連接；第五縱向彎折線與方環(huán)(11)的內(nèi)角相連接。

進(jìn)一步，所述頻率選擇表面的第一介質(zhì)層(2)、第二介質(zhì)層(4)材料為F4B-2。

進(jìn)一步，所述頻率選擇表面的工作頻率在5GHz附近時，第一介質(zhì)層(2)、第二介質(zhì)層(4)材料厚度為1.2mm。

進(jìn)一步，所述頻率選擇表面的工作頻率在5GHz附近時，其單元結(jié)構(gòu)參數(shù)為：D＝8.8mm，a₁＝0.8mm，a₂＝0.4mm，a₃＝1.15mm，b₁＝0.48mm，b₂＝0.8mm，c₁＝1.6mm，c₂＝2.6mm，c₃＝1.4mm，w＝0.2mm。

D表示單元結(jié)構(gòu)的邊長，a₁表示方環(huán)(11)的邊寬，a₂表示相鄰三角形結(jié)構(gòu)(13)的距離，a₃表示三角形結(jié)構(gòu)(13)與方環(huán)(11)內(nèi)邊的最近距離；b₁表示第一縱向彎折線長度，b₂表示第三縱向彎折線長度，c₁表示第一橫向彎折線長度，c₂表示第二橫向彎折線長度，c₃表示第三橫向彎折線長度，w表示彎折線線寬。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果：