[发明专利]一种三频带频率选择表面

说明书

本发明涉及电磁场与微波技术领域。本发明公开了一种三频带频率选择表面，由周期性排列的结构单元构成，所述结构单元包括介质基板、导电带和缝隙，其特征在于，所述导电带和缝隙具有旋转对称性，介质基板两面的导电带和缝隙具有相同的旋转对称中心和旋转角度，所述结构单元构成的频率选择表面在频率为2515～2675MHz、3400～3600MHz和4800～4900MHz处其微波透射曲线具有最小值。本发明提供了覆盖2.6GHz、3.5GHz和4.85GHz的5G信号屏蔽，对不同极化方式的入射波，其频率选择性非常稳定，并且几乎不随入射角度而发生变化。本发明非常适合5G频段的相关应用。

技术领域

本发明涉及电磁场与微波技术领域，特别涉及电磁屏蔽技术，具体涉及一种三频带频率选择表面结构。

背景技术

频率选择表面是一种由特定结构单元，以特定形式周期排列的周期阵列。对特定频段下的电磁波具有反射、透射或者吸收的功能，因此已经被广泛地应用在雷达罩、天线反射面、电磁隐身、电磁屏蔽、电磁兼容等设计中。

上述结构单元，通常由介质基板以及介质基板正面和/或背面分布的导电带和缝隙(导电带分布的空白处)构成。工程上多采用印刷电路板，通过刻蚀工艺制作完成。也可以采用在介质基板上粘贴或涂覆导电层来制作。

导电带结构和形状根据不同设计目的具有多样性，如直线型导电带、弧形导电带、矩形回转线导电带、弧形回转线导电带等。

近年来，日益复杂的电磁环境带来了严峻的电磁干扰问题，这很可能导致敏感电子设备发生故障。因此，为敏感电子设备提供电磁干扰屏蔽是十分必要的。

传统的金属屏蔽罩，是由金属薄板构成，造价高，重量大，且只能提供全频段电磁波的屏蔽。而频率选择表面因其对空间电磁波的选择透过性，可以帮助敏感电子设备在正常通信的同时免受干扰辐射信号的影响，已经成为了一种有效的电磁屏蔽手段，具有重要的工程意义。

第五代移动通信技术迅速发展，除了高于24GHz的高频毫米波频段外，低于6GHz的部分仍然是当前的主流应用范围。2018年12月，中国三大运营商的5G频谱分配方案已经落定；2019年6月，中国三大运营商正式获得5G商用牌照；截止目前，各大运营商已经在多个城市完成重点区域5G覆盖，5G通信已经大规模投入使用。

从频率分配情况来看，中国5G通信主要涉及2.6GHz(中心频率2.595GHz)、3.5GHz和4.85GHz三个频段：中国电信获得3400～3500MHz共100MHz的频谱资源；中国联通获得3500～3600MHz共100MHz的频谱资源；而中国移动获得2515-2675MHz以及4800-4900MHz共260MHz的频谱资源。

目前已有一些对三频带频率选择表面的研究设计。然而，一方面，针对以上三个5G频段的电磁屏蔽技术仍是空白；另一方面，没有经过特殊设计的三频带频率选择表面普遍存在各谐振频点间容易互相影响、稳定性差等问题。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种三频带频率选择表面，以解决5G通信技术中信号选择屏蔽的技术问题，提高频率谐振点的稳定性和屏蔽效果。

为了实现上述目的，根据本发明具体实施方式的一个方面，提供了一种三频带频率选择表面，由周期性排列的结构单元构成，所述结构单元包括介质基板、导电带和缝隙，其特征在于，所述导电带和缝隙具有旋转对称性，介质基板两面的导电带和缝隙具有相同的旋转对称中心和旋转角度，所述结构单元构成的频率选择表面在频率为2515～2675MHz、3400～3600MHz和4800～4900MHz处其微波透射曲线具有最小值。

在某些实施例中，所述频率选择表面在频率接近2595MHz、3500MHz和4850MHz处其微波透射曲线具有最小值。

在某些实施例中，所述频率选择表面由双面印刷电路板加工制成。

在某些实施例中，所述旋转角度为90°。