[發明專利]具有緊密間隔頻率響應特性的雙頻FSS及其單元結構

有效

• 申請號: 201911019169.0
• 申請日: 2019-10-24
• 公開（公告）號: CN111009734B
• 公開（公告）日: 2021-09-03
• 發明（設計）人: 相征;李毅;任鵬;陳瑞潔
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: H01Q15/00
• 分類號: H01Q15/00
• 代理公司: 西安嘉思特知識產權代理事務所(普通合伙) 61230
• 代理人: 劉長春

本發明公開了一種具有緊密間隔頻率響應特性的雙頻FSS及其單元結構，所述單元結構包括金屬層和介質基板，所述金屬層設置在所述介質基板上；所述金屬層包括弓字型環狀金屬貼片和方環型金屬貼片，其中，所述方環型金屬貼片圍繞在所述弓字型環狀金屬貼片的外周，且所述方環型金屬貼片的中心與所述弓字型環狀金屬貼片的中心重合；所述弓字型環狀金屬貼片由多個弓字型金屬單元首尾連接，形成中心對稱的環狀結構。所述雙頻FSS包括M×N個周期性排布的所述單元結構。該雙頻FSS具有雙頻段帶阻特性，可以實現在?10dB深度下頻段5.59?6.51GHz和7.43?9.61GHz上的帶阻效果，具有優異的極化穩定性和角度穩定性，且尺寸很小，滿足器件小型化需求。

技術領域

本發明屬于電磁場與微波技術領域，具體涉及一種具有緊密間隔頻率響應特性的雙頻FSS及其單元結構。

背景技術

頻率選擇表面(Frequency Selective Surface，FSS)是由大量無源諧振單元組成的單屏或多屏周期性陣列結構，能有效地控制電磁波的反射和傳輸，當電磁波入射到頻率選擇表面上時，表現出帶通或者帶阻的特性。頻率選擇表面實質上是一種空間濾波器。FSS的結構主要是由介質基底以及覆蓋在介質表面的金屬陣列構成，介質基底主要起到一個支撐作用，用來增強整個FSS結構的機械強度，而金屬陣列通過與電磁波的感應使得整個結構對電磁波產生特定的選擇透過性。FSS由于其獨特的特性具有很強的研究價值，在軍事工業上具有很好的應用前景，尤其是在隱身技術的研究方面。在實際工程應用中也得到了巨大發展，可應用于濾波器、耦合器、天線、極化鑒定器等方面。

隨著電子通信和無線通信設備的發展，多頻系統的設計變得越來越重要，對具有多波段性能的FSS的需求也越來越大。在實際應用中，多頻帶FSS用于需要多個獨立傳輸頻帶的場合。在多頻段FSS設計中，諧振響應間隔是一個重要的參數?，F有的多頻系統，諧振響應間隔過大，不能滿足FSS在實際應用中的需求；且現有的多頻FSS結構單元尺寸較大，不滿足如今追求小型化結構的趨勢和需求。

發明內容

為了解決現有技術中存在的上述問題，本發明提供了一種具有緊密間隔頻率響應特性的雙頻FSS及其單元結構。本發明要解決的技術問題通過以下技術方案實現：

本發明的一個方面提供了一種具有緊密間隔頻率響應特性的雙頻FFS單元結構，包括金屬層和介質基板，所述金屬層設置在所述介質基板上；

所述金屬層包括弓字型環狀金屬貼片和方環型金屬貼片，其中，所述方環型金屬貼片圍繞在所述弓字型環狀金屬貼片的外周，且所述方環型金屬貼片的中心與所述弓字型環狀金屬貼片的中心重合；

所述弓字型環狀金屬貼片由多個弓字型金屬單元首尾連接，形成中心對稱的環狀結構。

在本發明的一個實施例中，所述方環型金屬貼片為正方形環。

在本發明的一個實施例中，所述弓字型環狀金屬貼片由結構和尺寸均相同的八個弓字型金屬單元首尾連接形成，其中，每個所述弓字型金屬單元在靠近所述方環型金屬貼片的一側包括四個凸出部。

在本發明的一個實施例中，相鄰所述弓字型金屬單元之間的夾角為45°。

在本發明的一個實施例中，所述金屬層由銅金屬制成，所述介質基板由相對介電常數為4.4、電切損耗為0.02的耐熱材料制成。

在本發明的一個實施例中，所述介質基板的上表面為正方形結構，邊長為8mm。

在本發明的一個實施例中，所述方環型金屬貼片的四條邊分別與所述介質基板的對應邊平行。

在本發明的一個實施例中，所述方環型金屬貼片的邊長為7mm，貼片寬度為0.1mm。

在本發明的一個實施例中，所述弓字型金屬單元的貼片寬度為0.1mm，相鄰所述凸出部之間的間距為0.1mm。