[發(fā)明專利]基于頻率選擇表面的寬頻帶陡截止透波結(jié)構(gòu)及天線罩

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910965608.0
• 申請(qǐng)日: 2019-10-12
• 公開（公告）號(hào): CN112652888B
• 公開（公告）日: 2022-08-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 叢琳;張春波;樊君;徐向華;陽(yáng)開華;楊帆;張昊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 航天特種材料及工藝技術(shù)研究所
• 主分類號(hào): H01Q15/00
• 分類號(hào): H01Q15/00;H01Q1/42
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

本發(fā)明提供一種基于頻率選擇表面的寬頻帶陡截止透波結(jié)構(gòu)及天線罩，解決難以在Ku波段寬頻帶范圍內(nèi)滿足高透波特性和通帶窗口的陡截止特性的問(wèn)題。透波結(jié)構(gòu)包括沿其厚度方向依次設(shè)置的第一、二、三透波子結(jié)構(gòu)，第一、二透波子結(jié)構(gòu)間隔設(shè)置，之間構(gòu)成第一泡沫層，第二、三透波子結(jié)構(gòu)間隔設(shè)置，之間構(gòu)成第二泡沫層；第一、二、三透波子結(jié)構(gòu)分別依次由第一介質(zhì)層和設(shè)置在其上的第一頻選層構(gòu)成，第二介質(zhì)層和設(shè)置在其上的第二頻選層構(gòu)成以及第三介質(zhì)層和設(shè)置在其上的第三頻選層構(gòu)成，第一、二和三頻選層采用相同的頻率選擇表面結(jié)構(gòu)，由周期排列的縫隙型單元組成，縫隙型單元由環(huán)形結(jié)構(gòu)環(huán)及位于其內(nèi)部中心的外沿周上還間隔開設(shè)有多個(gè)凹槽的貼片結(jié)構(gòu)構(gòu)成。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明提供一種基于頻率選擇表面的寬頻帶陡截止透波結(jié)構(gòu)及天線罩，屬于電磁場(chǎng)與微波技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

頻率選擇表面是由大量無(wú)源諧振單元組成的單屏或多屏周期性陣列結(jié)構(gòu)。頻率選擇表面單元結(jié)構(gòu)可分為兩種類型：貼片型單元結(jié)構(gòu)和縫隙型單元結(jié)構(gòu)，兩種類型在圖案上是互補(bǔ)的，且兩者的頻率響應(yīng)特性是相反的。貼片型單元結(jié)構(gòu)是在介質(zhì)板上按照一定周期排布貼上一些互不相連的金屬圖案，縫隙型單元結(jié)構(gòu)是在一塊完整的金屬層面上按照一定周期排布開一些縫隙圖案。介質(zhì)加載除了可以起到機(jī)械強(qiáng)度作用外，還可以影響頻率選擇表面的諧振頻率和傳輸帶寬。通過(guò)合理設(shè)計(jì)頻率選擇表面，并通過(guò)加載介質(zhì)，可以實(shí)現(xiàn)寬頻帶陡截止透波結(jié)構(gòu)，是頻選透波技術(shù)中非常重要的一種方法。

基于頻率選擇表面的透波結(jié)構(gòu)在實(shí)現(xiàn)C、S、X、Ku波段的透波性能已有相關(guān)研究，目前還未見能夠?qū)崿F(xiàn)Ku波段寬頻帶透波，并且從抑制波段到透射波段的過(guò)渡帶較窄，即滿足陡截止特性的基于頻率選擇表面的透波結(jié)構(gòu)。因此，在Ku波段寬頻帶范圍內(nèi)滿足高透波特性的同時(shí)，還具備通帶窗口的陡截止特性，是頻選透波技術(shù)的研究難點(diǎn)，也是該領(lǐng)域亟待解決的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

在下文中給出關(guān)于本發(fā)明的簡(jiǎn)要概述，以便提供關(guān)于本發(fā)明的某些方面的基本理解。應(yīng)當(dāng)理解，這個(gè)概述并不是關(guān)于本發(fā)明的窮舉性概述。它并不是意圖確定本發(fā)明的關(guān)鍵或重要部分，也不是意圖限定本發(fā)明的范圍。其目的僅僅是以簡(jiǎn)化的形式給出某些概念，以此作為稍后論述的更詳細(xì)描述的前序。

本發(fā)明的目的在于提供一種基于頻率選擇表面的寬頻帶陡截止透波結(jié)構(gòu)及天線罩，以解決現(xiàn)有的透波結(jié)構(gòu)難以在Ku波段寬頻帶范圍內(nèi)滿足高透波特性的同時(shí)還具備通帶窗口的陡截止特性的技術(shù)問(wèn)題。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案：

根據(jù)一方面，提供一種基于頻率選擇表面的寬頻帶陡截止透波結(jié)構(gòu)，包括沿其厚度方向依次設(shè)置的第一透波子結(jié)構(gòu)、第二透波子結(jié)構(gòu)以及第三透波子結(jié)構(gòu)，其中，第一透波子結(jié)構(gòu)和第二透波子結(jié)構(gòu)間隔設(shè)置，兩者之間構(gòu)成第一泡沫層，第二透波子結(jié)構(gòu)和第三透波子結(jié)構(gòu)間隔設(shè)置，兩者之間構(gòu)成第二泡沫層；沿所述透波結(jié)構(gòu)厚度方向，第一透波子結(jié)構(gòu)依次由第一介質(zhì)層和設(shè)置在其上的第一頻選層構(gòu)成，第二透波子結(jié)構(gòu)依次由第二介質(zhì)層和設(shè)置在其上的第二頻選層構(gòu)成，第三透波子結(jié)構(gòu)依次由第三介質(zhì)層和設(shè)置在其上的第三頻選層構(gòu)成，所述第一頻選層、第二頻選層和第三頻選層采用相同的頻率選擇表面結(jié)構(gòu)，所述頻率表面結(jié)構(gòu)由周期排列的縫隙型單元組成，所述縫隙型單元由環(huán)形結(jié)構(gòu)環(huán)及位于所述環(huán)形結(jié)構(gòu)內(nèi)部中心的貼片結(jié)構(gòu)構(gòu)成，所述貼片結(jié)構(gòu)的外沿周上還間隔開設(shè)有多個(gè)凹槽。

進(jìn)一步地，所述環(huán)形結(jié)構(gòu)為正多邊形環(huán)，所述正多邊形環(huán)為正四邊形環(huán)。

進(jìn)一步地，所述貼片結(jié)構(gòu)為外沿周上間隔開設(shè)有多個(gè)凹槽的圓形貼片結(jié)構(gòu)。

進(jìn)一步地，所述多個(gè)凹槽尺寸相同且沿所述圓形貼片結(jié)構(gòu)的外沿周等間距設(shè)置。

進(jìn)一步地，所述多個(gè)凹槽為8個(gè)尺寸相同的四邊形縫隙，其中，所述8個(gè)四邊形縫隙的中心線將所述圓形貼片等分。

進(jìn)一步地，縫隙型單元均采用正方形柵格周期排列且周期尺寸相等。