[發明專利]一種超寬頻帶強電磁場防護裝置

有效

• 申請號: 201911027289.5
• 申請日: 2019-10-27
• 公開（公告）號: CN110783712B
• 公開（公告）日: 2020-11-06
• 發明（設計）人: 張文梅;秦冬梅;張麗紅;楊榮草;賈鶴萍;梁美彥
• 申請（專利權）人: 山西大學
• 主分類號: H01Q15/00
• 分類號: H01Q15/00;H05K9/00
• 代理公司: 太原市科瑞達專利代理有限公司 14101
• 代理人: 盧茂春

1.一種超寬頻帶強電磁場防護裝置，其特征在于：包括有源頻率選擇表面（1）、上層介質基板（2）、下層介質基板（3）、帶通頻率選擇表面（4）；所述有源頻率選擇表面（1）印制在上層介質基板（2）的上表面；所述帶通頻率選擇表面（4）印制在下層介質基板（3）的下表面；上層介質基板（2）和下層介質基板（3）中間為空氣層；有源頻率選擇表面（1）的軸線、上層介質基板（2）的軸線、下層介質基板（3）的軸線、帶通頻率選擇表面（4）的軸線相重合；所述有源頻率選擇表面（1）由20×20個單元構成，每個單元是一個第一方形金屬貼片（5），所述第一方形金屬貼片（5）上刻蝕有第一方環形縫隙（6），在第一方環形縫隙（6）的四條縫隙上跨接有PIN二極管（7）；在所述第一方環形縫隙（6）包圍的第一內部貼片（8）上蝕刻有4條半徑為8.15mm的第一圓弧形縫隙（9），每條第一圓弧形縫隙（9）對應第一方環形縫隙（6）的一條邊，第一方環形縫隙（6）的每個邊的兩端與對應的第一圓弧形縫隙（9）相交并且該邊成為對應的第一圓弧形縫隙（9）的弦，在所述第一圓弧形縫隙（9）上加載有三條等距排列的第一矩形貼片（10）；所述帶通頻率選擇表面（4）由M×M個單元構成，每個單元是一個第二方形金屬貼片（11），所述第二方形金屬貼片（11）上刻蝕有第二方環形縫隙（12）；在所述第二方環形縫隙（12）包圍的第二內部貼片（13）上蝕刻有半徑為9.4mm的第二圓弧形縫隙（14），每條第二圓弧形縫隙（14）對應第二方環形縫隙（12）的一條邊，第二方環形縫隙（12）的每個邊的兩端與對應的第二圓弧形縫隙（14）相交并且該邊成為對應的第二圓弧形縫隙（14）的弦，在所述第二圓弧形縫隙（14）上加載有三條等距排列的第二矩形貼片（15）。

2.根據權利要求1所述的一種超寬頻帶強電磁場防護裝置，其特征在于：當入射功率密度17W/m²，感應電壓小于閾值電壓，二極管截止，有源頻率選擇表面和帶通頻率選擇表面的諧振頻率均為f₁，有源頻率選擇表面和帶通頻率選擇表面對工作頻率為f₁的信號均表現為透射，工作頻率為f₁的電磁波可以傳輸；當入射到的功率密度17W/m²時，感應電壓大于導通電壓，二極管導通，有源頻率選擇表面的諧振頻率移至f₂，此時除頻率為f₂外的高功率微波均被有源頻率選擇表面反射，只有頻率為f₂的高功率微波可透過有源頻率選擇表面繼續傳輸，而諧振頻率為f₁的帶通頻率選擇表面對頻率為f₂的高功率微波信號表現出強反射，實現對高功率信號的超寬帶防護。