基于十字单元的可调谐互补屏频率选择表面

为实现频率选择表面（FSS）工作频点的可调谐,将环型孔径FSS负载分离后形成感性表面与容性表面,利用两者之间的耦合机制设计了一种互补屏FSS。建立了互补屏FSS等效电路模型,定性分析了它的变频机理。采用耦合积分方程法计算了负载贴片旋转角,耦合电介质厚度和相对介电常数对互补屏传输特性的影响。利用镀膜与光刻方法在耦合电介质两侧制备容性表面与感性表面,并用自由空间法测试250 mm×250 mm样件的传输特性。计算与测试结果均表明：当十字贴片从0°旋转至10°,互补屏FSS的谐振频点会从18.2 GHz向低频漂移至14.8 GHz。当耦合电介质的物理厚度从0.1 mm变化到1 mm时,互补屏FSS的容性表面和感性表面之间的耦合效应逐渐消失。耦合电介质相对介电常数增加使互补屏间的耦合增强,其工作频点向低频漂移。实验显示：随着负载贴片旋转角的变化,互补屏FSS能够实现主动变频功能,为设计和制备主动FSS提供借鉴。     

低频带通与带阻自由切换的频率选择表面

为了在不同时域下获得兼具带通与带阻空间滤波功能的低频频率选择表面(FSS),提出了一种带通与带阻型FSS可自由切换的设计方法,即在基于卷曲技术设计的小型化FSS表面上贴装电控PIN二极管,并利用"场-路"协同仿真的方法进行建模与计算。其中,卷曲图案既是滤波结构,也是馈电导线。当PIN二极管导通时,卷曲图案缝隙处产生的电容C1与金属贴片电感L1构成并联LC回路,FSS表现为带通滤波功能;反之,焊盘处缝隙及反偏PIN二极管产生的电容C2与金属贴片电感L2串联,FSS切换为带阻滤波功能。采用印刷线路板及表面贴装工艺制作出了400 mm×400mm试验样件并采用自由空间法进行测试,仿真与测试结果表明:在2.45GHz处,当PIN二极管导通时,FSS表现为强透射性能,反之则表现出强反射效果。这种基于电控PIN二极管开关所实现的带通与带阻型FSS自由切换方法在通信、电磁屏蔽及雷达隐身等领域具有广阔的应用前景。     

一种Ku波段/毫米波波段独立双通带微型化频率选择表面

为了满足现代通信设备多频带及集成化要求,基于三屏耦合机制和双屏谐振机制,设计了一种在Ku波段和毫米波波段具有独立双通带、微型化和"矩形化"滤波特性的频率选择表面(FSS).根据物理结构分析了其作用机理,并采用矢量模式匹配法计算了其传输特性.结果表明:该结构单元尺寸仅为第一通带谐振波长的0.104倍,具有微型化特征;第二通带在42.6 GHz和49.6 GHz时出现双峰,在47.4 GHz时出现-0.828 dB的"浅谷",具有"矩形化"传输特性;两个通带间隔约30 GHz且相互独立,在0°~60°扫描范围内均具有良好的角度稳定性.这种多功能的FSS可以满足工程应用要求.     

高温透波陶瓷材料研究进展

透波陶瓷材料已成为高超声速飞行器天线罩、天线窗等部件的关键候选材料。因此,如何有效提升透波陶瓷材料的耐温、透波、承载等特性是发展高超声速飞行器的关键技术之一。本文针对高超声速飞行器对透波陶瓷材料的技术要求,阐述了透波陶瓷材料的发展历史,着重对现有透波陶瓷材料体系及其透波特性测试方法和原理的研究历史和现状进行了全面回顾,并提出今后的发展方向。本文旨在为未来新一代高超声速飞行器的设计提供参考。     

利用电场与磁场耦合制备微型化频率选择表面

利用感性表面(金属栅格)与容性表面(间隔的金属环形贴片)之间的耦合机制制备了微型频率选择表面(MEF-SS).依据传输线理论给出电感、电容近似公式,定性分析了MEFSS结构参数,采用全波分析矢量模匹配法计算了不同几何结构参数与耦合层电参数MEFSS的传输特性.通过镀膜与光刻法在500 μm厚聚酰亚胺膜两侧以矩形排列方式...     

宽带复合耦合型频率选择表面

为满足具有稳定传输特性的低剖面、宽带频率选择表面(Frequency Selective Surface,FSS)结构的需求,提出了一种基于复合耦合型结构的宽带FSS结构.基于相邻周期子单元间相位-振幅的相互调制作用,建立新型宽带FSS的物理模型.采用全波数值仿真方法分析新型宽带FSS的电磁传输特性,以及扫描角度对其电...     

对称双屏Butterworth型频率选择表面的设计

分析了对称双屏频率选择表面(FSS)结构如何实现Butterworth型FSS和获得"平顶"和"陡截止"的"矩形化"滤波特性.结合平面波展开法与互导纳法,给出了缝隙阵列导纳和缝隙阵列之间的互导纳.以Y孔形单元为例,数值计算并分析了FSS屏与中间电介质对Butterworth型FSS的影响;然后在500 mm×500 m...     

降低感性网栅膜表面电阻的方法

在线宽、周期不变(相同透光率)的前提下,增加网栅厚度才能降低网栅的表面电阻,从而进一步提高球面网栅的电磁屏蔽性能。首先推导了网栅厚度、表面电阻和电磁屏蔽效能之间的数学关系,接着开展了膜层增厚的化学镀镍工艺实验。实验结果表明:球面铜网栅上可以得到厚度均匀、结合力牢固的镍磷合金镀层,面电阻由50Ω降至15Ω。经天线法测试,在200 MHz～18 GHz波段,镀镍球面金属网栅膜屏蔽效能平均达到46 dB,比未镀镍前平均提高了8 dB,而球面网栅试件镀镍前后,在400～900 nm波段透过率均为88%。镀镍前后透过率基本相同时,镀后表面电阻迅速降低,电磁屏蔽效能得到了显著提高。     

一种实现微型频率选择表面通带开关的方法

微型频率选择表面（MEFSS）基于感性表面（金属栅格）与容性表面（间隔的金属环形贴片）之间的耦合机制实现带通滤波功能。采用全波分析矢量模匹配法精确计算了耦合介质的相对介电常数εr、厚度d对MEFSS传输特性的影响：εr由3.5变为2时中心频点高漂2.8GHz,d增加0.4mm时中心频点往低频漂移1.4GHz且透过率降低2.6dB。由此可见,通过控制耦合介质厚度能够实现MEFSS通带开关的功能：当耦合介质厚度增加1mm时通带中心频点透过率降低8.173dB。在覆铜的聚酰亚胺膜上复制光刻制备感性表面、容性表面并分别置于0.2mm、1.2mm厚泡沫板两侧采用自由空间法测试了其传输特性。计算与实验结果均表明：通过控制耦合介质厚度变化能够实现MEFSS通带开关的功能,为实现有源FSS提供一种新的方向。