[发明专利]基于频率选择表面的宽频带陡截止透波结构及天线罩

说明书

本发明提供一种基于频率选择表面的宽频带陡截止透波结构及天线罩，解决难以在Ku波段宽频带范围内满足高透波特性和通带窗口的陡截止特性的问题。透波结构包括沿其厚度方向依次设置的第一、二、三透波子结构，第一、二透波子结构间隔设置，之间构成第一泡沫层，第二、三透波子结构间隔设置，之间构成第二泡沫层；第一、二、三透波子结构分别依次由第一介质层和设置在其上的第一频选层构成，第二介质层和设置在其上的第二频选层构成以及第三介质层和设置在其上的第三频选层构成，第一、二和三频选层采用相同的频率选择表面结构，由周期排列的缝隙型单元组成，缝隙型单元由环形结构环及位于其内部中心的外沿周上还间隔开设有多个凹槽的贴片结构构成。

技术领域

本发明提供一种基于频率选择表面的宽频带陡截止透波结构及天线罩，属于电磁场与微波技术领域。

背景技术

频率选择表面是由大量无源谐振单元组成的单屏或多屏周期性阵列结构。频率选择表面单元结构可分为两种类型：贴片型单元结构和缝隙型单元结构，两种类型在图案上是互补的，且两者的频率响应特性是相反的。贴片型单元结构是在介质板上按照一定周期排布贴上一些互不相连的金属图案，缝隙型单元结构是在一块完整的金属层面上按照一定周期排布开一些缝隙图案。介质加载除了可以起到机械强度作用外，还可以影响频率选择表面的谐振频率和传输带宽。通过合理设计频率选择表面，并通过加载介质，可以实现宽频带陡截止透波结构，是频选透波技术中非常重要的一种方法。

基于频率选择表面的透波结构在实现C、S、X、Ku波段的透波性能已有相关研究，目前还未见能够实现Ku波段宽频带透波，并且从抑制波段到透射波段的过渡带较窄，即满足陡截止特性的基于频率选择表面的透波结构。因此，在Ku波段宽频带范围内满足高透波特性的同时，还具备通带窗口的陡截止特性，是频选透波技术的研究难点，也是该领域亟待解决的问题。

发明内容

在下文中给出关于本发明的简要概述，以便提供关于本发明的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本发明的穷举性概述。它并不是意图确定本发明的关键或重要部分，也不是意图限定本发明的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念，以此作为稍后论述的更详细描述的前序。

本发明的目的在于提供一种基于频率选择表面的宽频带陡截止透波结构及天线罩，以解决现有的透波结构难以在Ku波段宽频带范围内满足高透波特性的同时还具备通带窗口的陡截止特性的技术问题。

本发明的技术解决方案：

根据一方面，提供一种基于频率选择表面的宽频带陡截止透波结构，包括沿其厚度方向依次设置的第一透波子结构、第二透波子结构以及第三透波子结构，其中，第一透波子结构和第二透波子结构间隔设置，两者之间构成第一泡沫层，第二透波子结构和第三透波子结构间隔设置，两者之间构成第二泡沫层；沿所述透波结构厚度方向，第一透波子结构依次由第一介质层和设置在其上的第一频选层构成，第二透波子结构依次由第二介质层和设置在其上的第二频选层构成，第三透波子结构依次由第三介质层和设置在其上的第三频选层构成，所述第一频选层、第二频选层和第三频选层采用相同的频率选择表面结构，所述频率表面结构由周期排列的缝隙型单元组成，所述缝隙型单元由环形结构环及位于所述环形结构内部中心的贴片结构构成，所述贴片结构的外沿周上还间隔开设有多个凹槽。

进一步地，所述环形结构为正多边形环，所述正多边形环为正四边形环。

进一步地，所述贴片结构为外沿周上间隔开设有多个凹槽的圆形贴片结构。

进一步地，所述多个凹槽尺寸相同且沿所述圆形贴片结构的外沿周等间距设置。

进一步地，所述多个凹槽为8个尺寸相同的四边形缝隙，其中，所述8个四边形缝隙的中心线将所述圆形贴片等分。

进一步地，缝隙型单元均采用正方形栅格周期排列且周期尺寸相等。