[发明专利]一种高谐振比率的双阻带频率选择表面结构及单元结构

说明书

一种高谐振比率的双阻带频率选择表面结构及单元结构，属于电磁波技术领域，其特征在于：包括金属层和介质基板；金属层上设置有方环形贴片和菱环组合形贴片；菱环组合形贴片的中心与所述金属层的中心重合；菱环组合形贴片由菱环形贴片通过围绕结构中心依次旋转45°组合设置而成；方环形贴片环绕于菱环组合形贴片四周设置。本发明所述结构尺寸小，能满足器件追求小型化的需求；具有非常好的极化稳定性，在TE和TM极化入射波照射时谐振频率偏差属于可接受范围之内，始终具有高谐振比率特性；同时具有非常好的角度稳定性，在TE和TM模式下，以不同角度入射波照射时第一谐振频率偏差在可接受范围之内始终具有高谐振比率特性。

技术领域

本发明属于电磁波技术领域，尤其涉及一种高谐振比率的双阻带频率选择表面结构及单元结构。

背景技术

频率选择表面(Frequency Selective Surface，FSS)是一种无源二维阵列周期结构，对电磁波具有选择作用，基于其结构设计可对特定频率电磁波表现出反射或者透射能力。一般的频率选择表面结构可分为贴片型和缝隙型两种，贴片型表现出带阻特性，缝隙型表现出带通特性。基于频率选择表面独特的滤波性能，已经成为研究热门，并且已广泛应用于天线、超材料、微波器件设计等领域。

现有的频率选择表面的不足之处在于其滤波频段单一、滤波特性较差，不能满足更多场景和更高性能的要求，此外，对于频段跨度较大的双频设备无法适配，主要表现在结构稳定性较差、结构设计无法实现高谐振比率等方面，并且现有频率选择表面结构单元尺寸较大，结构整体厚度偏高，已不能满足当下追求小型化结构的迫切需求。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种高谐振比率的双阻带频率选择表面结构及单元结构。本发明要解决的技术问题通过以下技术方案实现：

第一方面，本发明提供一种高谐振比率的双阻带频率选择表面单元结构，包括自上而下依次设置的金属层和介质基板；所述金属层上设置有方环形贴片和菱环组合形贴片；所述菱环组合形贴片的中心与所述金属层的中心重合；所述菱环组合形贴片由菱环形贴片通过围绕结构中心依次旋转45°组合设置而成；所述方环形贴片环绕于菱环组合形贴片四周设置。

进一步，本发明所述高谐振比率的双阻带频率选择表面单元结构，所述方环形贴片和菱环组合形贴片既是轴对称结构也是中心对称结构。

进一步，本发明所述高谐振比率的双阻带频率选择表面单元结构，所述菱环组合形贴片包括八个菱环形贴片。

进一步，本发明所述具有高谐振比率的双阻带频率选择表面单元结构，所述介质基板为方形结构。

进一步，本发明所述具有高谐振比率的双阻带频率选择表面单元结构，所述金属层与介质基板中心重合。

进一步，本发明所述具有高谐振比率的双阻带频率选择表面单元结构，所述介质基板由耐燃材料制成；所述金属层由金属制成；所述金属包括铜或铝或金。

进一步，本发明所述具有高谐振比率的双阻带频率选择表面单元结构，所述金属层的外围尺寸为7.9mm*7.9mm；所述介质基板的尺寸为8mm*8mm；以满足小型化结构的趋势。

第二方面，本发明提供一种高谐振比率的双阻带频率选择表面结构，包括M×N个周期性排布的如第一方面任一项所述的频率选择表面单元结构，其中，M和N为大于等于1的整数。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

1、本发明所述高谐振比率的双阻带频率选择表面结构尺寸小，其单元结构的表面尺寸仅为8mm*8mm，能够满足如今器件追求小型化的需求。

2、本发明所述高谐振比率的双阻带频率选择表面结构具有双频段带阻特性，可实现在-10dB深度下频段2.33-6.31GHz和18.23-28.78GHz上的带阻效果。