[实用新型]频率选择结构及天线罩

说明书

技术领域

本实用新型涉及天线技术，更具体地，涉及小型化和低损耗的频率选择结构及天线罩。

背景技术

频率选择表面(FSS)包括多个排列成二维周期阵列结构的无源谐振单元，每个谐振单元包括形成图案的导电几何结构，例如金属贴片或金属镂空结构。通过设计导电几何结构的形状和尺寸，可以实现沿着特定方向入射电磁波的频率选择特性。频率选择表面的作用类似于空间滤波器。在天线应用中，天线罩例如包括频率选择表面，从而允许特定频段的电磁波通过，从而提供带通和带外抑制功能。因而，频率选择表面可以抑制非工作频段的干扰，有利于改善天线特性和提高增益。

现有的频率选择表面的频率选择特性与电磁波的入射角和极化方向相关。电磁波的入射角是电磁波的入射方向与频率选择表面的法线之间的夹角。电磁波的入射角越小，则频率选择特性越好。

然而，在天线罩之类的应用领域中，期望滤波结构可以对多个不同方向入射的电磁波实现带通滤波效果，因此二维周期阵列结构的滤波结构已经难以满足实际应用的需求。

实用新型内容

鉴于上述问题，本实用新型要解决的问题是提供一种利用三维周期阵列结构对不同方向入射的电磁波进行滤波的频率选择结构及天线罩。

根据本实用新型的一方面，提供一种频率选择结构，包括：多个几何结构单元，所述多个几何结构沿着三维方向排列周期性排列，其中，每个几何结构单元为包括多个侧面的三维结构，每个侧面包括导电层和镂空结构，并且相邻的几何结构单元具有公共的侧面。

优选地，所述多个几何结构单元还包括有所述多个侧面围绕而成的中空的空气腔。

优选地，所述多个几何结构单元的形状分别为立方体。

优选地，所述镂空结构的形状为十字框的衍生图案，包括相互垂直的两个工字框，该镂空结构居中设置在立方体的表面上。

优选地，所述两个工字框的形状和尺寸相同。

优选地，所述几何结构单元的侧面包括介质基板，用于支撑所述导电层。

优选地，所述介质基板包括选自陶瓷、FR4、F4B、HDPE、ABS中的至少一种。

优选地，所述多个几何结构单元包括分别垂直于三维方向的第一组侧面、第二组侧面和第三组侧面，所述多个几何结构单元的第一组侧面共同构成彼此平行的第一组频率选择表面，所述多个几何结构单元的第二组侧面共同构成彼此平行的第二组频率选择表面，所述多个几何结构单元的第三组侧面共同构成彼此平行的第三组频率选择表面。

优选地，根据预定的工作频率和透波参数选择几何结构单元的形状和尺寸，以及镂空结构的形状和尺寸。

根据本实用新型的另一方面，提供一种天线罩，包括上述的频率选择结构以及蒙皮，所述蒙皮覆盖所述频率选择结构。

根据本实用新型实施例的频率选择结构中，几何结构单元分别为三维结构，并且沿着三维方向排列形成三维周期阵列。在每个方向上都存在着多个平行排列的频率选择表面。该三维结构可以利用自身结构形成完整的机械结构，而不需要将不同层面的频率选择表面连接在一起的连接件或机械支撑层。该频率选择结构包括三维周期阵列的几何结构单元，频率选择特性与电磁波的入射角和极化方向的关联性降低。即使从各个方向入射电磁波，该频率选择结构均可以获得良好的频率选择特性。

附图说明

通过以下参照附图对本实用新型实施例的描述，本实用新型的上述以及其它目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：

图1示出用于频率选择结构的几何结构单元的平面结构示意图；

图2示出根据现有技术的频率选择结构及其几何结构单元的立体结构示意图；

图3示出根据本实用新型实施例的频率选择结构及其几何结构单元的立体结构示意图；

图4示出根据本实用新型实施例的频率选择结构的反射系数及透射系数仿真结果图仿真结果图。

具体实施方式

以下将参照附图更详细地描述本实用新型。在各个附图中，相同的元件采用类似的附图标记来表示。为了清楚起见，附图中的各个部分没有按比例绘制。此外，可能未示出某些公知的部分。

应当理解，在描述某个结构时，当将一层、一个区域称为位于另一层、另一个区域“上面”或“上方”时，可以指直接位于另一层、另一个区域上面，或者在其与另一层、另一个区域之间还包含其它的层或区域。并且，如果将该结构翻转，该一层、一个区域将位于另一层、另一个区域“下面”或“下方”。如果为了描述直接位于另一层、另一个区域上面的情形，本文将采用“A直接在B上面”或“A在B上面并与之邻接”的表述方式。