[發明專利]一種高諧振比率的雙阻帶頻率選擇表面結構及單元結構

在審

• 申請號: 202111361378.0
• 申請日: 2021-11-17
• 公開（公告）號: CN114171925A
• 公開（公告）日: 2022-03-11
• 發明（設計）人: 李毅
• 申請（專利權）人: 西安旭彤電子科技股份有限公司
• 主分類號: H01Q15/00
• 分類號: H01Q15/00
• 代理公司: 西安億諾專利代理有限公司 61220
• 代理人: 李永剛

一種高諧振比率的雙阻帶頻率選擇表面結構及單元結構，屬于電磁波技術領域，其特征在于：包括金屬層和介質基板；金屬層上設置有方環形貼片和菱環組合形貼片；菱環組合形貼片的中心與所述金屬層的中心重合；菱環組合形貼片由菱環形貼片通過圍繞結構中心依次旋轉45°組合設置而成；方環形貼片環繞于菱環組合形貼片四周設置。本發明所述結構尺寸小，能滿足器件追求小型化的需求；具有非常好的極化穩定性，在TE和TM極化入射波照射時諧振頻率偏差屬于可接受范圍之內，始終具有高諧振比率特性；同時具有非常好的角度穩定性，在TE和TM模式下，以不同角度入射波照射時第一諧振頻率偏差在可接受范圍之內始終具有高諧振比率特性。

技術領域

本發明屬于電磁波技術領域，尤其涉及一種高諧振比率的雙阻帶頻率選擇表面結構及單元結構。

背景技術

頻率選擇表面(Frequency Selective Surface，FSS)是一種無源二維陣列周期結構，對電磁波具有選擇作用，基于其結構設計可對特定頻率電磁波表現出反射或者透射能力。一般的頻率選擇表面結構可分為貼片型和縫隙型兩種，貼片型表現出帶阻特性，縫隙型表現出帶通特性。基于頻率選擇表面獨特的濾波性能，已經成為研究熱門，并且已廣泛應用于天線、超材料、微波器件設計等領域。

現有的頻率選擇表面的不足之處在于其濾波頻段單一、濾波特性較差，不能滿足更多場景和更高性能的要求，此外，對于頻段跨度較大的雙頻設備無法適配，主要表現在結構穩定性較差、結構設計無法實現高諧振比率等方面，并且現有頻率選擇表面結構單元尺寸較大，結構整體厚度偏高，已不能滿足當下追求小型化結構的迫切需求。

發明內容

為了解決現有技術中存在的上述問題，本發明提供了一種高諧振比率的雙阻帶頻率選擇表面結構及單元結構。本發明要解決的技術問題通過以下技術方案實現：

第一方面，本發明提供一種高諧振比率的雙阻帶頻率選擇表面單元結構，包括自上而下依次設置的金屬層和介質基板；所述金屬層上設置有方環形貼片和菱環組合形貼片；所述菱環組合形貼片的中心與所述金屬層的中心重合；所述菱環組合形貼片由菱環形貼片通過圍繞結構中心依次旋轉45°組合設置而成；所述方環形貼片環繞于菱環組合形貼片四周設置。

進一步，本發明所述高諧振比率的雙阻帶頻率選擇表面單元結構，所述方環形貼片和菱環組合形貼片既是軸對稱結構也是中心對稱結構。

進一步，本發明所述高諧振比率的雙阻帶頻率選擇表面單元結構，所述菱環組合形貼片包括八個菱環形貼片。

進一步，本發明所述具有高諧振比率的雙阻帶頻率選擇表面單元結構，所述介質基板為方形結構。

進一步，本發明所述具有高諧振比率的雙阻帶頻率選擇表面單元結構，所述金屬層與介質基板中心重合。

進一步，本發明所述具有高諧振比率的雙阻帶頻率選擇表面單元結構，所述介質基板由耐燃材料制成；所述金屬層由金屬制成；所述金屬包括銅或鋁或金。

進一步，本發明所述具有高諧振比率的雙阻帶頻率選擇表面單元結構，所述金屬層的外圍尺寸為7.9mm*7.9mm；所述介質基板的尺寸為8mm*8mm；以滿足小型化結構的趨勢。

第二方面，本發明提供一種高諧振比率的雙阻帶頻率選擇表面結構，包括M×N個周期性排布的如第一方面任一項所述的頻率選擇表面單元結構，其中，M和N為大于等于1的整數。

與現有技術相比，本發明的有益效果在于：

1、本發明所述高諧振比率的雙阻帶頻率選擇表面結構尺寸小，其單元結構的表面尺寸僅為8mm*8mm，能夠滿足如今器件追求小型化的需求。

2、本發明所述高諧振比率的雙阻帶頻率選擇表面結構具有雙頻段帶阻特性，可實現在-10dB深度下頻段2.33-6.31GHz和18.23-28.78GHz上的帶阻效果。