[發明專利]一種大角度寬帶頻率選擇表面

有效

• 申請號: 202011156533.0
• 申請日: 2020-10-26
• 公開（公告）號: CN112290225B
• 公開（公告）日: 2022-04-15
• 發明（設計）人: 閆明寶;王甲富;張介秋;屈紹波;王軍;鄭麟;隨賽
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍空軍工程大學
• 主分類號: H01Q15/00
• 分類號: H01Q15/00;H01P1/212
• 代理公司: 西安銘澤知識產權代理事務所(普通合伙) 61223
• 代理人: 張舉

本發明提供了一種大角度寬帶頻率選擇表面，屬于電磁波頻率選擇表面技術領域，包括由下至上依次層疊設置的第一介質基板、第一金屬結構陣列層、第二介質基板、第二金屬結構陣列層、第三介質基板、第三金屬結構陣列層和第四介質基板；第一金屬結構陣列層、第二金屬結構陣列層和第三金屬結構陣列層均由離散的金屬貼片周期排列而成。本發明通過多層金屬陣列的耦合，獲得了一種寬帶低頻透高頻反射型頻率選擇表面；一方面解決了現有頻率選擇表面技術中在大角度入射時帶內插入損耗過大的問題；另一方面，抑制了高頻柵瓣的出現，從而解決了由于入射角度過大，高頻柵瓣迅速增強并向低頻快速移動影響頻率選擇表面正常工作的問題。

技術領域

本發明屬于電磁波頻率選擇表面技術領域，具體涉及一種大角度寬帶頻率選擇表面。

背景技術

頻率選擇表面是由周期性排列的貼片單元或縫隙單元構成的一種二維周期結構，對電磁波的傳播表現出頻率選擇的濾波特性，即選擇特性隨頻率的變化而變化，對某些頻帶內的入射電磁波可以全部通過，而對另一些頻帶內的電磁波可以全部反射。因此，頻率選擇表面也稱為空間電磁濾波器，常用在混合雷達罩隱身、多頻天線副反射面設計、電磁兼容及電磁屏蔽領域。

頻率選擇表面隱身天線罩屬于外形隱身范疇，必須借助于雷達罩的幾何外形，使得電磁波被反射到偏離來波的方向：一方面，使得反射電磁波無法被敵方探測雷達接收到；另一方面，阻止電磁波進入雷達罩使得通過天線二次激發產生較強的散射，從而實現雷達的帶外隱身。

然而，現有帶通型頻率選擇表面，對于大角度入射的電磁波，通帶插損大，帶外由于柵瓣的出現，抑制性惡化。

因此，本申請提出一種大角度寬帶頻率選擇表面。

發明內容

為了克服上述現有技術存在的不足，本發明提供了一種大角度寬帶頻率選擇表面。

為了實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種大角度寬帶頻率選擇表面，包括由下至上依次層疊設置的第一介質基板、第一金屬結構陣列層、第二介質基板、第二金屬結構陣列層、第三介質基板、第三金屬結構陣列層和第四介質基板；

所述第一金屬結構陣列層、第二金屬結構陣列層和第三金屬結構陣列層均由離散的金屬貼片周期排列而成。

優選地，所述第一介質基板、第二介質基板、第三介質基板和第四介質基板均為環氧樹脂基玻璃纖維布(FR4)，所述環氧樹脂基玻璃纖維布的相對介電常數為4.3。

優選地，所述第一介質基板、第二介質基板、第三介質基板和第四介質基板的厚度均為0.1-2.0mm。

優選地，所述第一介質基板與第四介質基板的厚度均為0.1mm；第二介質基板與第三介質基板的厚度均為1.2mm。

優選地，所述第一金屬結構陣列層、第二金屬結構陣列層和第三金屬結構陣列層的材質均為金屬銅，所述金屬銅的電導率為5.8×10⁷S/m。

優選地，所述第一金屬結構陣列層、第二金屬結構陣列層和第三金屬結構陣列層均由方環形貼片周期排列而成，每個陣列層中方環形貼片的尺寸不同。

優選地，所述頻率選擇表面的單元周期為7.5mm，所述第一金屬結構陣列層中方環形貼片的排布周期為頻率選擇表面單元周期的三分之一；所述第二金屬結構陣列層中方環形貼片的排布周期為頻率選擇表面單元周期的二分之一；所述第三金屬結構陣列層中方環形貼片的排布周期與所述頻率選擇表面單元周期相同。

本發明提供的大角度寬帶頻率選擇表面具有以下有益效果：

(1)本發明通過多層金屬陣列的耦合，尤其通過改變每層金屬陣列單元的排布周期，獲得了一種寬帶低頻透高頻反射型頻率選擇表面。