[發明專利]一種嵌套式雙頻頻率選擇表面

在審

• 申請號: 202110271806.4
• 申請日: 2021-03-12
• 公開（公告）號: CN113067111A
• 公開（公告）日: 2021-07-02
• 發明（設計）人: 徐娟;趙建平;趙敏;吳思雨;呂美琴;郭瑾昭
• 申請（專利權）人: 曲阜師范大學
• 主分類號: H01P1/20
• 分類號: H01P1/20
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 薛云燕

本發明公開了一種嵌套式雙頻頻率選擇表面。該頻率選擇表面包括介質基板及其上表面設置的金屬表面；所述金屬表面上刻蝕有外部的折疊環型縫隙和內部的耶路撒冷型縫隙，其中折疊環型縫隙為軸對稱和中心對稱的縫隙結構，整體形狀由左側折疊縫隙、右側折疊縫隙、上側折疊縫隙、下側折疊縫隙組成；耶路撒冷型縫隙是軸對稱和中心對稱的縫隙結構，整體形狀由四條刻蝕掉T型貼片的π型縫隙組成。所述介質基板采用介電常數為2.2的Rogers RT/duroid 5880。本發明能夠實現雙頻特性，在通帶內具有良好的通過性；此外，在大角度和不同極化模式的電磁波入射時，該款頻選均能呈現穩定的濾波特性。

技術領域

本發明涉及微波頻率選擇表面技術領域，特別是一種嵌套式雙頻頻率選擇表面。

背景技術

頻率選擇表面作為一種無源器件，能夠對不同入射頻率的電磁波呈現帶通和帶阻的濾波特性。根據頻選能夠有效控制電磁波的傳輸、反射的優點，將頻選應用于雷達隱身天線罩(N.Liu,X.Sheng,C.Zhang and D.Guo,Design of Frequency Selective SurfaceStructure With High Angular Stability for Radome Application,in IEEEAntennas and Wireless Propagation Letters,vol.17,no.1,pp.138-141,Jan.2018,doi:10.1109/LAWP.2017.2778078)，提升天線罩系統的電磁防護能力；應用于反射面天線系統，便于提高反射面天線的系統容量，在彈載通信、衛星通信方面有廣闊的應用前景。

近年來隨著國防科技的不斷革新，諸多天線系統要求雙波段同時工作，雙頻頻選亦成為眾多專家學者研究的重點。在結構方面，傳統的雙頻頻選體積大，結構復雜(Y.Chen,L.Chen,H.Wang,X.Gu and X.Shi,Dual-Band Crossed-Dipole Reflectarray WithDual-Band Frequency Selective Surface,in IEEE Antennas and WirelessPropagation Letters,vol.12,pp.1157-1160,2013,doi:10.1109/LAWP.2013.2280891)，難于與天線罩、反射板等設備集成；在性能方面，傳統的雙頻頻選難以應對大角度入射，且對不同極化方式的電磁波不能呈現穩定的濾波響應。

發明內容

本發明的目的在于提供一種體積小、結構簡單、性能良好穩定的嵌套式雙頻頻率選擇表面。

實現本發明目的的技術解決方案為：一種嵌套式雙頻頻率選擇表面，包括介質基板及其上表面設置的金屬表面；所述金屬表面上刻蝕有外部的折疊環型縫隙和內部的耶路撒冷型縫隙，其中折疊環型縫隙為軸對稱和中心對稱的縫隙結構，整體形狀由左側折疊縫隙、右側折疊縫隙、上側折疊縫隙、下側折疊縫隙組成；耶路撒冷型縫隙是軸對稱和中心對稱的縫隙結構，整體形狀由四條刻蝕掉T型貼片的π型縫隙組成。

進一步地，所述介質基板采用介電常數為2.2的Rogers RT/duroid 5880。

進一步地，所述折疊環型縫隙由左側折疊縫隙、下側折疊縫隙、右側折疊縫隙、上側折疊縫隙組成；

所述左側折疊縫隙共由九條短縫隙首尾連接而成，具體組成方式為：先由豎直方向的第一縫隙向右彎折至第二縫隙，再向下彎折至第三縫隙，向左彎折至第四縫隙，向下彎折至第五縫隙，向右彎折至第六縫隙，向下彎折至第七縫隙，向左彎折至第八縫隙，向下彎折至第九縫隙；其中第一縫隙與第九縫隙尺寸相同，數值滿足1.3mm的k倍；第二縫隙、第四縫隙、第六縫隙與第八縫隙尺寸相同，數值滿足0.5mm的k倍；第三縫隙與第七縫隙尺寸相同，數值滿足0.5mm的k倍；第五縫隙的尺寸數值為0.8mm的k倍，k取正整數；

所述下側折疊縫隙、右側折疊縫隙、上側折疊縫隙，與左側折疊縫隙的結構尺寸完全相同。