双屏频率选择表面中间电介质层对传输特性的影响规律

应用模式匹配分析技术,研究了中间加载电介质层的双屏Y孔单元频率选择表面(FSS)的电磁波传输特性.讨论了中间电介质层介电常数、厚度以及传输损耗值对双屏FSS结构的中心频率、传输带宽及传输损耗的影响规律.计算结果表明,双屏FSS中间加载的电介质层可以优化传输特性.     

具有双频段的十字形复合单元频率选择表面

基于模式匹配分析技术,对由2种尺寸不同的十字形单元组合成的十字形复合单元频率选择表面进行了理论分析;利用十字形孔径单元的电场基函数得出十字形复合孔径单元的电场基函数,计算结果表明,这种复合单元频率选择表面具有两个频段,在微波、红外乃至可见光波段上将有广泛的应用.     

含基底频率选择表面电介质匹配方式的研究

针对含基底的单屏频率选择表面(PSS)在电磁波倾斜入射时中心频点漂移过大,透过率下降迅速的问题,利用谱域分析方法对电介质层匹配方式作了详细的研究,提出了一种对称夹层的匹配方法.分析结果表明,对于大范围角度入射的电磁波,该方法能够在不改变原基底特性的情况下,优化FSS的传输特性.     

具有角度稳定性的频率选择表面

利用十字图案与自身旋转45°叠加得到的图形为基本周期单元,设计了一种新型周期图案的频率选择表面(FSS)。利用模式匹配法对常用十字周期图案FSS和这种新型周期图案FSS进行了理论上的对比分析,同时进行了实验测试,测试与理论仿真基本一致,结果表明:两者都具有对不同偏振方式正入射波的稳定性,但是优化的新型周期图案FSS的大角度入射偏振稳定性及中心频率的角度稳定性都优于常用十字周期图案FSS,对于不同的投射角度,中心频率处的传输损耗接近为零。     

新型单元的频率选择表面

通过对传统的十字单元进行改进,设计了一种新型单元的频率选择表面(FSS).利用模式匹配法,从理论上对比分析了传统十字单元FSS和这种新型单元FSS,研究了TE波入射时角度变化和大角度入射时极化方式变化对中心频率的影响,并采用镀膜和光刻技术制备了新型单元FSS的实验样件.在微波暗窜中进行了测试,得到的实验曲线与理沦仿真曲线基本一致.结果表明,传统十字单元FSS不能实现中心频率的角度稳定性,TE波0°～45°的中心频率漂移为300 MHz,并且45°入射时中心频率的极化稳定性很差,漂移量为800 MHz;而新型单元FSS具有中心频率的角度稳定性,TE波0°～45°的入射中心频率漂移量仅为100 MHz,同时对大的入射角度具有中心频率的极化稳定性.     

改变Y孔单元排列方式对FSS极化稳定性的影响

以Y孔为基本图形单元,通过改变传统的单元排列方式,设计了一种极化稳定的频率选择表面(FSS)。利用模式匹配法进行了理论分析,得出频率与传输系数曲线。采用镀膜和光刻技术分别制备了Y孔单元传统和改进排列方式的FSS实验样件,在微波暗室中,对不同极化方式的电磁波在30°入射时进行测试,得到的实验曲线与理论仿真曲线基本一致。数值分析和实验结果均表明:当入射波的极化方式改变时,传统排列方式的FSS频率响应特性会发生明显改变,中心频率处的传输损耗增加-1.09 dB;但改进排列方式的FSS仅增大-0.25 dB。改进的FSS结构能在单一频率下产生谐振并具有很好的极化稳定性,为入射波源极化方式未知情况下的应用提供了设计思路。     

多功能有源频率选择表面

基于开关型有源频率选择表面(AFSS)的波束可重构天线,通过电感性金属网栅表面平行和垂直两个方向周期嵌入PIN二极管电控微波开关,得到了一种多功能AFSS设计结构,该结构不仅能够实现通带开关功能,而且还能够实现极化分离功能。采用等效电路模型进行分析,并利用谱域法给出了每组PIN管不同偏置情况的FSS频率响应特性,结果表明:当两组二极管同时导通可在TE、TM极化时实现大于8GHz频段的全透射高通滤波功能,当两组二极管同时截止可在TE、TM极化时实现9.3GHz频点的全反射带阻滤波,而仅一组导通时在9.3GHz具有TE、TM极化分离器的功能。该结构可方便地调整偏置电压控制二极管通断,为复杂电磁环境...     

啁啾光纤布拉格光栅电流传感器

为了测量通电螺线管中的电流,设计了一种基于 光纤布拉格光栅(FBG)啁啾效应的电流传感器。磁场 中的圆盘形软铁受到通电螺旋管线圈磁场力的作用,引起矩形悬臂梁变形,从而导致粘贴在 悬臂梁侧边的 FBG的反射光谱带宽发生变化,其大小与电流强度成平方关系。利用光谱分析仪(OSA) ,通过检测FBG反射谱带宽的变化量,可以得到被测电流强度的大小。当OSA的分辨率为0.02nm时, 测量范围达到了27.1~1000mA。实验结果表明 ,FBG反射光谱带宽的变化量对温度变化不敏感, 当温度从－15℃变化到45℃时,3dB带宽的 最大变化约为5pm。实验结果和理论分析一致,表明本文该方案切实可行。     

一种新型单元的频率选择表面

本文通过对传统的十字单元进行改进,设计了一种新型单元的频率选择表面（FSS）。利用模式匹配法,对传统十字单元FSS和这种新型单元FSS从理论上进行了对比分析,对TE波入射时角度变化和大角度入射时极化方式变化对中心频率的影响两个方面进行了研究,并采用镀膜和光刻技术制备了新型单元FSS的实验样件,在微波暗室中进行测试,得到的实验曲线与理论仿真曲线基本一致。结果表明：传统十字单元FSS不能实现中心频率的角度稳定性,TE波0°到45°时中心频率漂移300MHz,并且45°入射时中心频率的极化稳定性很差,漂移量为800MHz,而新型单元FSS具有中心频率的角度稳定性,TE波０°到45°入射中心频率漂移量仅为100MHz,同时对于大的入射角度,具有中心频率的极化稳定性。     

频率选择表面大范围角度入射时稳定中心频率的方法

在频率选择表面(FSS)的应用中,往往涉及到大范围角度入射的情况,此时中心频率变得不稳定,会随着入射角度的变化而发生漂移。本文针对此问题,在TE波大范围角度入射FSS时,提出了一种实现中心频率稳定性的方法。计算结果表明,随着入射角度的变化合理调整电介质的介电常数可以使FSS获得稳定的中心频率。此方法可以应用在曲面FSS上以减小中心频率对角度的敏感性,以球壳上应用的FSS为例,给出了应用模型。