盐雾环境对频率选择表面传输特性的影响

为了研究盐雾腐蚀环境对频率选择表面FSS(Frequency selective surfaces)传输性能的影响,本文按照GJB150-86对不同材料和加工工艺的FSS进行了盐雾试验,考查了FSS的谐振频率、传输损耗、带宽和入射角稳定性,并比较了它们在盐雾试验前后的差别.结果表明:盐雾环境可以使FSS的传输损耗增大1.5-2dB,带宽增大0.4-1GHz,不同材料和工艺FSS的传输损耗和带宽增加的幅度不同;组合振子FSS的传输损耗和带宽比简单振子FSS增加的幅度大;盐雾环境对FSS平板的谐振频率和入射角稳定性影响较小.     

频率选择表面传输特性的湿热试验研究

对不同材料和加工工艺的频率选择表面FSS(frequency selective surfaces)进行湿热环境试验,考察湿热试验对FSS传输特性的影响.结果表明,湿热环境在短时间内可以破坏FSS的微观特征,而对FSS的宏观特征没有明显的影响.湿热环境对FSS传输性能的影响主要表现在传输损耗和频带宽度两个方面,10个周期的湿热试验可以使FSS的传输损耗增加60%以上,频带宽度增大0.5GHz.从不同的角度来说,湿热环境对刻铣工艺FSS的影响大于腐蚀工艺的,对铜导电层FSS的影响大于银导电层的,对组合阵子FSS的影响大于简单阵子的.     

远红外频率选择表面的传输特性分析

设计了十字单元的远红外带通型频率选择表面(FSS),并采用模匹配法对其传输特性进行了研究,其中单元中的场分布用有限元法求出。根据此方法研究了不同极化方式的电磁波在斜入射条件下,对不同布阵方式的远红外FSS传输特性的影响。结果发现,无论单元是按正方形布阵还是按正三角形布阵,在电磁波斜入射时中心频率都随入射角的增大而向低频漂移,带宽都相应减小。但无论入射波是什么极化方式,所设计单元按正三角形布阵时的传输特性都比正方形布阵方式稳定。     

等效电路法在多层频率选择表面中的应用

以金属方片为基本单元,建立了多层频率选择表面吸波结构。通过等效电路法研究了该结构的电磁波传输特性,把计算结果与HFSS仿真结果进行对比,验证了该方法的有效性。在此基础上,讨论了不同介质参数对其传输特性的影响,结果表明:介质层数与吸收峰个数成正比;介质厚度以及介质相对介电常数的增加使吸收峰向低频方向移动。     

多层方环形频率选择表面吸波材料的等效电路模型

根据实际的多层频率选择表面吸波结构建立传输线模型,并分别给出了单方环、双方环和栅格方环结构的等效电路模型以及等效阻抗,通过等效电路法研究了3种不同结构的电磁波传输特性,并将计算结果与HFSS仿真结果作对比,验证了该方法的有效性。此外,在单方环结构的基础上,又讨论了不同参数对其传输特性的影响,结果表明,吸收峰个数随着介质层数不同而不同,介质厚度、介质相对介电常数以及方环尺寸的增加使吸收峰向低频方向移动。     

频率选择表面的研究与应用现状

主要介绍了频率选择表面在雷达罩、空间电磁滤波器等领域的应用以及频率选择表面级联结构设计和多频FSS设计的研究进展和现状,阐述了为满足实际应用和技术支持的需要,FSS结构设计在小型化和可调性方面的最新进展,FSS结构设计与加工还存在较大的发展空间.     

含容性频率选择表面铁氧体吸波材料的实验研究

通过热压成型工艺制备了含容性FSS结构的铁氧体复合吸波材料,按GJB2038-94标准,利用Agilent公司的矢量网络分析仪PNA8363B采用弓形测量法在8～18GHz频率范围对复合材料的反射率进行测试.研究结果表明,FSS的缝隙宽度、缝隙间距、FSS结构的方块电阻以及FSS结构的放置位置对复合材料的吸波性能都有很大影响.这些参数都存在一个最佳值,在其他条件不变的情况下,缝隙宽度为5mm,缝隙间距为7.2mm,FSS方块电阻为60Ω/□时,复合材料的吸波性能最好.FSS在复合材料中间层相比在面层和反射层,复合材料具有较好的吸波性能.通过设计FSS结构的频率特性可以达到改善材料吸波性能的目的,为高性能吸渡材料的设计提供一条可行的途径.     

小型化频率选择表面研究现状及其应用进展

频率选择表面是一种在平面内排布的二维周期阵列,由金属贴片单元或孔径单元构成,其对不同频率电磁波呈现不同的滤波响应,被广泛应用于雷达隐身、卫星通讯和电磁兼容等领域。随着应用对技术的要求不断提高,传统频率选择表面难以满足实际应用。原因有:(1)传统频率选择表面较大的单元尺寸会导致单元谐振时栅瓣过早出现,对传输特性产生不良影响;(2)传统频率选择表面较大的单元尺寸导致其很难在有限空间的区域内以及不规则天线罩上使用,且大尺寸使得现有工艺很难完成贴装布阵。而单元尺寸远小于工作波长的小型化频率选择表面MEFSS的出现为解决上述问题提供了新的思路,其优势日益凸显了自身的价值,逐渐发展成为新的研究方向。最初的小型化频率选择表面通过结构上的交叉、旋绕、连接等模式来达到缩小单元尺寸的目的,最典型的方法就是单元的卷曲、交指设计。为了突破"单元尺寸与谐振波长一致"这一限制,实现小尺寸结构可以控制长波长谐振,通过金属贴片和网格经介质级联,产生了基于容性表面与感性表面耦合技术的小型化频率选择表面。该频率选择表面通过减小单元的有效电尺寸来实现小型化。耦合型双屏小型化频率选择表面主要分为:网栅及其互补结构、网栅和方环贴片阵列结构、方环贴片及其互补结构。这三种典型的耦合双屏结构是研究复杂耦合型小型化频率选择表面结构的基础。由于前两类频率选择表面在实现小型化特性时都无法摆脱周期单元尺寸的制约,若需要更高的小型化需求时则难以实现。而加载无源集总元件(电容器、电感器)的频率选择表面可以增大等效电感L以及等效电容C的值,能够更大程度地缩小单元的有效电尺寸,使得频率选择表面小型化程度更高。为了拓展小型化频率选择表面的功能,在普通小型化频率选择表面单元或介质衬底上加入有源器件(变容二极管和PIN二极管等)或采用特征媒质作为介质衬底等组成有源小型化频率选择表面。该频率选择表面在实现小型化特性的同时,通过对有源器件的调节来控制该频率选择表面的通带开关和变频特性等。本文从单元卷曲和交指设计、基于容性表面与感性表面耦合技术设计、加载无源/有源集总元件技术设计等方面综述了小型化频率选择表面的研究状况。随后,对小型化频率选择表面在实际中的应用进行了介绍并对其未来发展方向进行了展望。     

一种计算电缆传输对基阵频率性能影响的方法

通过等效电路方法分析了电缆传输对基阵频率特性的影响,随着频率的增加影响将会增大。长距离传输电缆固有的较大分布电感,对基阵谐振频率的影响较大。     

3毫米波段频率选择表面滤波器的研究

本文对3毫米波段的带通频率选择表面滤波器结构进行了仿真和实验研究。通过仿真技术分别研究了臂长、入射波角度及极化方式对其频率响应特性的影响。实验测试结果表明该结构对入射波极化方式的敏感性很低,并且在小于25°范围内频率响应特性非常稳定性。实验和仿真得到了基本一致的结果。     

Dual-band frequency selective surface for improving the transmission of Bluetooth and WLAN signals through an energy-saving glass

A dual-band frequency selective surface (FSS) consisting of one larger and four smaller regular Jerusalem-cross slots was designed to improve the transmission effect of signals through an energy-saving glass at 2.45 and 5.8 GHz for Bluetooth and wireless local area network applications, respectively. Reflections from the energy-saving glass sculptured with the dual-band FSS are improved by a factor of 10 and 3 dB at 2.45 and 5.8 GHz, respectively, while the transmissions of the energy-saving glass sculptured with the dual-band FSS are improved by a factor of 50 and 40 dB at 2.45 and 5.8 GHz, respectively. The ratio of area occupied by the dual-band FSS to area of the energy-saving glass is 35.6%, which may degrade thermal isolation capability but can greatly improve communication quality for wireless communications.     

基于方环型频率选择表面的小型化设计

 为解决频率选择表面（frequency selective surface, FSS）在工程应用中的尺寸限制问题,提出了一种新型小型化FSS. 新结构通过增大方环谐振单元的等效电容和等效电感实现频率选择表面的小型化,与前人提出的小型化FSS比较,该新型FSS单元的尺寸更小,仅为0.079λ₀×0.079λ₀（λ₀为阻带中心频率点对应的波长）.另外,新结构的高度对称性确保了其性能的高稳定性,仿真和实测结果表明：新结构对不同角度和不同模式的入射波保持了十分稳定的传输特性．     

双阻带红外频率选择表面的设计与分析

本文设计了工作在第二个大气窗口(3 μm～5 μm)和第三个大气窗口(8 μm～14 μm)的双频段FSS。该FSS为双屏结构,由六边形金属网格和六边形谐振环阵列组合而成。仿真结果表明,该FSS在两个大气窗口的平均透过率低于5%,且对不同角度入射的电磁波具有良好的角度稳定性。分析了结构主要尺寸参数对传输特性的影响,结果表明,调整六边形谐振环的单元尺寸能够有效调节3 μm～5 μm波段范围内-10 dB阻带的带宽,增大金属网格的单元尺寸会使得8 μm～14 μm波段范围内的阻带向长波方向移动。     

应力对多层薄膜窄带滤光片透射特性的影响

利用薄膜应力公式和弹性力学的小挠度弯曲理论,分析了多层薄膜应变与薄膜厚度变化的关系,建立起基片曲率与薄膜厚度变化关系的理论模型,提出了多层薄膜各层厚度不均匀变化的关系式。膜厚均匀变化只影响中心波长的漂移,而这种膜厚不均匀变化不仅引起中心波长也引起光谱的退化。在基片由10mm厚减薄到1．0mm时,对100GHz的窄带滤光片的模拟结果为中心波长减小0．977nm;0．5dB带宽减小0．19nm。引入膜厚随机误差的模拟结果为中心波长减小1．066nm;纹波增加0．36dB;峰值插损增加0．32dB,光谱进一步退化了。说明了基片曲率变化引起的光学薄膜厚度变化的不均匀性是引起这种窄带干涉滤光片光谱退化的主要原因之一。     

Study of the mechanism of film condensation of vapor under the influence of surface forces

Measurements are made of local heat-transfer coefficients in the condensation of vapor with allowance for the effect of surface forces on hydrodynamics.Translated from Inzhenerno-Fizicheskii Zhurnal, Vol. 49, No. 2, pp. 189–194, August, 1985.