[發明專利]一種雙頻能量選擇表面

有效

• 申請號: 202110409183.2
• 申請日: 2021-04-16
• 公開（公告）號: CN113131220B
• 公開（公告）日: 2022-05-17
• 發明（設計）人: 虎寧;查淞;張繼宏;康福樂;劉晨曦
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍國防科技大學
• 主分類號: H01Q15/00
• 分類號: H01Q15/00
• 代理公司: 長沙國科天河知識產權代理有限公司 43225
• 代理人: 周達

1.一種雙頻能量選擇表面，其特征在于，包括介質基板，所述介質基板的上表面上印制有呈周期性排列的表面結構，所述表面結構包括一系列呈陣列分布的金屬單元，金屬單元中包含兩個平行相對設置的長方形的金屬環，分別為第一金屬環和第二金屬環，兩個金屬環之間具有一定的間距，兩個金屬環之間的間距即第一金屬環和第二金屬環的兩相鄰長邊之間的間距，在第一金屬環和第二金屬環的兩相鄰長邊中，第一金屬環的長邊所采用的金屬片的寬度比第二金屬環的長邊所采用的金屬片的寬度要寬，二者之間存在強電磁耦合；第一金屬環和第二金屬環的長度相同、寬度不同；第一金屬環和第二金屬環上分別設有一個缺口，分別將兩金屬環斷開，在第一金屬環的長邊上開設缺口，二極管加載在第一金屬環的長邊上，第二金屬環的長邊或者短邊上開設有缺口，集總電容加載在第二金屬環的長邊或者短邊上。

2.根據權利要求1所述的雙頻能量選擇表面，其特征在于，二極管選用恩智浦公司的BAp-51-02。

3.根據權利要求1所述的雙頻能量選擇表面，其特征在于，介質基板選用F4B，介電常數為2.2，厚度為0.5088mm。

4.根據權利要求1至3中任一項所述的雙頻能量選擇表面，其特征在于，表面結構中相鄰金屬單元的二極管的正負方向一致。

5.根據權利要求4所述的雙頻能量選擇表面，其特征在于，第二金屬環上加載的集總電容的容值和第一金屬環上加載的二極管的等效電容之間具有一定的差別。

6.根據權利要求1或2或3或5所述的雙頻能量選擇表面，其特征在于，由第一金屬環感應空間中的電磁信號強度來控制加載的二極管的通斷，從而使得整個能量選擇表面的工作狀態發生變化。

7.根據權利要求6所述的雙頻能量選擇表面，其特征在于，當空間中的電磁信號強度較小時，二極管處于不導通狀態，二極管等效為一個電容，第一金屬環和第二金屬環分別在C波段和S波段產生一個并聯的LC諧振，在諧振點，電磁波能夠自由的透過，即為雙頻能量選擇表面的兩個通帶；

當空間中的電磁信號強度增大時，二極管兩端感應出的電壓逐漸升高，使二極管從不導通狀態轉化為導通狀態；此時，與二極管連接的第一金屬環處于連接狀態，諧振狀態被破壞，因此，由第一金屬環產生的位于C波段的通帶被關閉；與此同時，第二金屬環上雖然沒有加載二極管，但是通過第一金屬環和第二金屬環之間的耦合作用，第二金屬環的諧振頻點往高頻移動，第二金屬環產生的通帶同樣被關閉。

8.根據權利要求7所述的雙頻能量選擇表面，其特征在于，諧振點的位置由二極管等效的電容值、集總電容值以及兩金屬環的周長、線寬共同決定，其中線寬是指兩金屬環其各長邊和短邊所采用的金屬片的寬度。