[发明专利]基于缝隙型谐振器的吸波与透波一体化频率选择表面

说明书

本发明提供一款基于缝隙型谐振器的吸波与透波一体化FSS。技术方案包括周期性设置的FSS单元；每个FSS单元包括三层结构。其中，第一层为阻抗表面层(1)，第二层为空气夹层(2)，第三层为带通FSS层(3)。其中，阻抗表面层(1)包括介质板(4)，印制在介质板(4)中心位置的一个缝隙型谐振器(6)，印制在介质板(4)上的四条相同的金属条带(8)，四条金属条带(8)均匀地分布在缝隙型谐振器(6)的四周，并且每条金属条带(8)通过一个电阻(7)与缝隙型谐振器(6)相连接。第三层即带通FSS层，也称透波层。本发明提出的吸波与透波一体化FSS结构简单，设计方便。

技术领域

本发明属于电磁周期结构技术领域，涉及一种具有吸波与透波一体化特性的FSS(Frequency Selective Surface，频率选择表面)。

背景技术

FSS通常是由大量无源谐振单元组成的二维周期阵列结构，是一种能够实现空间电磁波调控的有效手段。已经被广泛地被应用于雷达和通信系统中。具有高透过率的FSS可以被用作天线罩等领域，具有低反射率的FSS可以应用于天线RCS(Radar Cross Section，雷达散射截面积)减缩等领域。所以设计具有各种不同特性的FSS是微波领域的一个重要研究和发展方向。同时具有强的吸波特性(即低反射率)和强的透波特性(即高透过率)的FSS，即吸波与透波一体化FSS通常被应用于天线罩的设计，近年来吸引了众多学者的关注。

吸波与透波一体化FSS的研究很多。如参考文献一(M.Guo,Q.Chen,Z.Sun,D.Sang,and Y.Fu,Design of Dual-Band Frequency-Selective Rasorber,IEEE Antennas andWireless Propagation Letters,vol.18,pp.841-845,2019.)公开的三个串联LC实现吸波与透波一体化的FSS；参考文献二(M.Guo,Y.Lin,T.Guo,Q.Chen,Y.Zheng,and Y.Fu,Frequency-selective rasorber with two low insertion loss transmission bands,International Journal of RF and Microwave Computer-Aided Engineering,2019-11-24 2019.)公开的采用串联两个不同尺寸的交趾谐振器实现吸波与透波一体化的FSS。此外，还有许多种不同结构的谐振器也被提出用于实现具有吸波与透波一体化的FSS。

发明内容

本发明的目的是提供一款基于缝隙型谐振器的吸波与透波一体化FSS，这种FSS的特点是基于简单结构即可实现吸波与透波一体化的特性。

本发明的技术方案是：一款基于缝隙型谐振器的吸波与透波一体化FSS，包括周期性设置的FSS单元，每个FSS单元均相同；

每个FSS单元包括三层结构，分别为：第一层(1)、第二层(2)和第三层(3)。

其中，第一层为阻抗表面层(1)，第二层为空气夹层(2)，第三层为带通FSS层(3)。其中，阻抗表面层(1)包括介质板(4)，印制在介质板(4)中心位置的一个缝隙型谐振器(6)，印制在介质板(4)上的四条相同的金属条带(8)，四条金属条带(8)均匀地分布在缝隙型谐振器(6)的四周，并且每条金属条带(8)通过一个电阻(7)与缝隙型谐振器(6)相连接。

第三层即带通FSS层，也称透波层。

本发明具有以下有益效果：本发明公开了一款基于缝隙型谐振器的吸波与透波一体化FSS，该结构不仅具有高透过率的透波带，并且在透波带外还可以产生吸波特性，全波仿真实验证明了上述结论。值得强调的是，本发明提出基于缝隙型谐振器的吸波与透波一体化FSS结构简单，设计方便。

附图说明

图1为本发明提供的基于缝隙型谐振器的吸波与透波一体化FSS立体结构示意图；