一种带通能量-频率选择表面设计

针对现有的能量选择表面往往对入射角度比较敏感或频率选择特性不理想的情况,设计一种角度不敏感的带通能量-频率选择表面。该表面包含3层金属屏;上下两层为方形金属贴片和接地金属化过孔,中间层为刻蚀耶路撒冷十字缝隙,上下两层金属贴片与金属化过孔间有PIN二极管连接,最后通过仿真验证了该方法的有效性。     

一种具有多传输零点的二阶带通三维频率选择表面

提出了一种具有多传输零点的二阶带通三维频率选择表面(Three-dimensional Frequency Selective Surface, 3D FSS),单元结构由上下端面刻蚀相同金属方环的介质方块、金属方筒和介质方筒嵌套而成,形成了方波导(Square Waveguide, SW)和平行板波导(Parallel Plate Waveguide, PPW)2个传播路径。SW路径上下端面均构成由LC串联谐振器与电感并联的混合谐振单元。借助这2个混合谐振单元之间的电磁耦合作用,实现了3D FSS的二阶通带和宽阻带特性。此外,PPW路径与SW路径出射端的电场矢量反相抵消,在通带左侧产生了第3个传输零点。借助等效电路建模和设计参数分析,阐述了FSS的工作机理。仿真结果表明,所提出的3D FSS单元电尺寸为0.215λ₀×0.215λ₀(λ₀为自由空间波长),3 dB通带相对带宽为7.9%,20 dB阻带相对带宽为50%,并在0°～60°入射角范围内传输频响具有较好的角度稳定性和极化一致性。     

Ka波段宽频带频率选择表面设计

随着毫米波技术的发展和毫米波天线的广泛应用,提出了对毫米波雷达隐身的要求。基于耦合和谐振原理,设计了一种Ka波段带内透过的单层频率选择天线罩。利用谱域法对频选天线罩进行了分析计算。优化得到的天线罩仿真结果在Ka全波段内平均插入损耗小于1 dB,在45毅扫描角内35 GHz的S21 >-1. 7 dB,实现X 波段和Ku波段内的透过率小于-11 dB。最后,对频选罩的相关参数特性进行了分析,便于针对其他电性能要求进行优化改进。     

一种低频段小型化带通频率选择表面天线罩设计

具有陡峭截止性能的带通型频率选择表面(Frequency Selective Surface,FSS)在低频段天线设计中有重要应用需求,而传统带通型FSS设计在低频段存在单元尺寸过大和散射栅瓣等问题。为此,提出了一种低频段小型化的带通型FSS天线罩。该结构通过多层非谐振型FSS级联而成,并采用介质加载和FSS单元交叉曲折等小型化设计技术,使其具有S频段二阶带通空间滤波特性,相对带宽达到25%。同时,FSS单元尺寸减小至1/16λ0（λ0为中心工作波长）,天线罩电厚度约为1/20λ0 。基于带通FSS的等效电路模型,给出了详细的FSS单元小型化设计过程,完成了该S频段小型化二阶带通型FSS天线罩实物样件加工和传输特性测试工作,测试结果与全波仿真结果吻合较好。     

90°极化转换的带通频率选择表面设计研究

基于基片集成波导(Substrate Integrated Waveguide,SIW)技术设计了一款具有90°极化转换特性的高性能带通频率选择表面(Band-pass Frequency Selective Surface,BP-FSS)。该FSS的单元结构由上下金属表面有相互垂直"h"形槽缝的矩形SIW谐振腔构成,电磁仿真软件CST MWS仿真结果表明:在16.35~16.53 GHz内,FSS的SIW谐振腔工作于TM120和TM210模式,电磁波能透过FSS结构且极化方向发生了90°的转换。入射角在45°范围内发生变化时,BP-FSS保持良好的带外抑制和角度稳定。     

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。     

一种高选择性三阶带通三维频率选择表面

提出了一种具有高选择性和三阶带通响应的三维(3-D)频率选择表面(Frequency Selective Surface,FSS).该3-D FSS的单元结构由3个贴片金属方筒和3个介质方筒嵌套而成,产生3个传播路径.2个方形同轴路径提供方形槽谐振,产生2个传输极点,平行板路径提供半波长谐振,产生另一个传输极点,由此形...     

曲面双层带通频率选择表面天线罩设计

针对复杂曲面外形严重影响频率选择表面（ FSS)天线罩传输特性的问题,提出了一种基于表面寻迹技术的曲面FSS天线罩设计方法。首先通过平面网格剖分对曲面进行拟合及表征,然后采用表面寻迹算法对FSS阵列的排布位置进行计算,最后将平面FSS结构投影于曲面外形,从而提高了曲面FSS阵列的排布及建模精度。采用该方法完成了某K频段A夹层曲面FSS天线罩的设计及测试,结果表明该曲面FSS罩的传输特性与平面FSS基本一致,且对天线辐射方向图影响较小,有效消除了复杂曲面外形对天线罩传输特性的影响。     

基于LC耦合机制调谐设计薄屏宽带频率选择表面

以环形单元为基础设计出一种三屏金属阵列通过两层薄介质级联的频率选择表面(FSS)。建立等效电路模型,根据传输线理论给出金属栅格阵列(感性表面)与间隔的金属方环(容性表面)的近似电容、电感公式,通过调整结构几何参数分析LC 耦合机制,调谐出最优的宽带传输特性。最后,采用PCB 加工工艺制备了FSS 样件并在暗室进行了传输特性测试。得到的测试结果与数值结果一致,结果表明这种频率选择表面对电磁波大角度入射和不同电磁波极化方式都具有稳定的传输特性。     

基于超材料等效介质理论的带通频率选择表面设计及验证

提出了一种构建超材料带通频率选择表面的新方法,该方法通过调节单元结构的等效介电常数实现.金属丝阵列在等离子频率以下等效介电常数为负,产生传输禁带,在金属丝阵列中加入介电常数符合Lorentz模型的短金属线结构,可得到一维带通频率选择表面,理论分析和仿真计算充分验证了这种方法的可行性.基于这种方法,将一维超材料频率选择表...     

一种新型复合带通型频率选择表面研究

带通型频率选择表面在空间电磁波滤波上有重要作用,本文提出并计算和仿真了一种复合型频率选择表面单元结构,在12 GHz到18 GHz仿真得到2 GHz的-3 dB带宽.在实验室条件下进行了远场区透射性能实验,介绍了实物FSS板参数和制作工艺;实验设备准备过程;实验方法与步骤.实测结果与仿真结果对比证实了该FSS结构具有良好的空间电磁波选频滤波能力.     

双层频率选择表面电磁特性数值模拟研究

给出了一种分析有介质加载的不同栅格外形双层频率选择表面电磁特性的数值模拟方法.介质分离区内前向波和反向波分别关于相应的频率选择表面是周期的,确定了矢量传输及衰减模的表述形式.应用电磁场边界条件获得不同Floquet模系数的矩阵表达式,推导出一组耦合的积分方程,利用矩量法求解得到结构的电磁散射特性.模拟结果表明,由于层间介质内电磁场衰减模的耦合,双层FSS结构的电磁传输特性较单层有很大的改善.     

基于单层频率选择表面的轻质宽频吸波体设计

为解决现有的微波吸波体不能同时具有低面密度和高吸收率的问题,提出了一种电阻式闵可夫斯基环频率选择结构(RMLFSS).RMLFSS整体厚度为6.6 mm,面密度不超过0.678 kg/m2.RMLFSS有三层,分别是电阻频率选择表面(RFSS)、PMI泡沫板和金属地面.RFSS由打印在PI薄膜上的闵可夫斯基环阵列构成,...     

有限周期频率选择面的电磁特性分析

从工程测量技术出发提出了一种有限尺寸频率选择表面反射系数和透射系数的数值计算方式,同时使用矩量法及多层快速多极子方法进行了数值仿真.仿真结果表明这一计算方式是可行并可靠的.     

舰用短波宽带鞭状天线研究

设计了一副双加载舰用短波宽带7m鞭状天线,建立了矩量法仿真模型,利用遗传算法优化了加载位置、加载网络参数和匹配网络参数,计算了天线的电压驻波比、增益和方向图.实际制作了一副天线并进行了测试,实测的电压驻波比和增益数据与仿真计算结果相吻合,在3.5～30MHz频率范围内天线驻波比小于3:1,在8～30MHz频率范围内平均增益大于2dBi.