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。     

具有宽频特性带通频率选择表面的设计

基于高阶特性的频率选择表面（FSS）有更好的带宽展宽性,提出了利用高阶带通FSS的方法 来 设计具有宽频特性的带通FSS。设计了一种基于圆结构具有五层结构的FSS,利用仿真软件对 FSS单元进行计算和分析。分析结果表明：此五层结构的FSS具有三阶单通带性能,其绝对 带宽达到6.07 GHz,相对带宽达到72%,通带平稳光滑,通带内插损小,对不同角 度、 不同极化方式入射的电磁波保持很好稳定性。此FSS具有很稳定的宽频特性,从而验证了此 宽频带通FSS设计方法的可行性。     

多层介质频率选择表面的等效电路分析方法

基于数值仿真计算和微波网络理论,提出了一种多层介质中频率选择表面(FSS)等效电路的分析方法.该方法物理过程直观,计算量小,适用于二维任意形状FSS等效电路的精确求解.以方形贴片型FSS为例验证了等效电路模型的准确性,并分析了多层介质对其等效电路参数的影响规律.最后,基于滤波器理论与FSS等效电路模型设计了双层带通型FSS,计算结果表明全波仿真结果与理论计算结果基本一致,为多层FSS的综合设计提供了一种精确设计方法.     

频率选择表面的等效电路设计方法综述

本文回顾了频率选择表面(FSS)等效电路的理论发展,分析了将其应用于提高FSS设计效率的必要条件,重点介绍了利用具有准集总电感和准集总电容效应的元件,依据等效电路设计实现一系列高性能带通、带阻、单频和多频FSS 的方法。理论和实测结果表明:这类FSS普遍具有极小的尺寸,良好的入射角和极化稳定性,而且谐振频率、带宽和极化特性独立可控;同时,单元结构参数和等效电路参数之间的解析关系式为FSS的快速优化提供了条件,从而为FSS 设计提供了从构建到优化的高效解决途径。     

二阶双通带频率选择表面的设计与验证

设计了一种具有良好带通性能的二阶双通带高阶频率选择表面(FSS)。该FSS结构是在两层介质板上加载三层金属层。利用仿真软件对FSS结构进行计算,并加工实验样件并测试。结果表明:这种三层FSS具有二阶双通带性能,它的3 dB通带分别为10.26~12.24 GHz和16.61~17.49 GHz,两通带平稳光滑,中心插损小,且对不同角度、不同极化方式入射的电磁波保持很好的稳定性。     

新型FSS缝隙阵列结构的分析与仿真设计

提高传输特性一直是频率选择表面( FSS)缝隙阵列设计的主要方向.由于介质加载而引起栅瓣干扰则是设计过程中难以回避的问题.针对综合提高带通型频率选择表面阵列的带宽、陡截止性、极化和角度不敏感性等传输特性,通过数值计算和仿真分析设计了特性良好的外侧保护层厚度为0.3 mm,介质材料相对介电常数为1.5,夹层介质厚度为4....     

一种双宽带雷达散射截面减缩的超表面设计方法

超表面由于其灵活的电磁波调控能力而受到广泛关注,基于其在雷达散射截面(radar cross section, RCS)减缩设计中受限于工作频带单一、设计通用性低的问题,文中提出一种新型的叠层型超表面设计方法,来灵活实现双宽带的RCS减缩. 首先设计了工作在两个频带且具有极化旋转特性的超表面结构及低通频率选择表面(frequency selective surface, FSS),并将其与两个极化旋转超表面相集成,形成了具有双频带极化旋转特性的超表面结构;然后基于极化相消原理,将该阵列进行旋转排布,形成2×2的阵列结构,以实现在6.6～12.7 GHz和27.8～38.1 GHz两个频带内?10 dB的RCS减缩. 对所设计的超表面结构进行实物加工,实测结果与仿真结果对比吻合良好,从而验证了双带RCS减缩的良好特性.     

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。     

基于等效电路分析方法的微型频率选择表面设计

传统带通FSS由于单元尺寸受半波长限制无法做到无限大,无法实现理想的传输特性。采用等效电路分析方法设计了一种具有三阶带通特性的微型频率选择表面(MEFSS),该MEFSS的相对带宽为25%,中心工作频率为15. 5 GHz。仿真结果证明,所设计的MEFSS具有对入射波角度、极化方向不敏感,特别适用于雷达罩和天线罩等应用。     

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。