[发明专利]一种具有独立可开关特性的双频带通型频率选择表面

权利要求书

1.一种具有独立可开关特性的双频带通型频率选择表面，其特征在于，包括m×n个结构单元，所述结构单元从上至下依次为第一金属贴片层、第一介质层、金属地板层、第二介质层和第二金属贴片层；

所述第一介质层和第二介质层均为正方形；

所述第一金属贴片层由四个相同矩形金属贴片组成，每个矩形贴片设置于第一介质层垂直投影的四分之一面积的中心，其余三个矩形金属贴片由左上角第一矩形金属贴片以介质层中心点为旋转中心，依次旋转90°、180°、270°得到，每个矩形贴片的一条长边中心设置加载缝隙的微带线结构，所述缝隙用于设置开关器件，微带线结构末端设置金属盲孔，且贯穿第一介质层，另一长边中心设置金属连接线，所述金属连接线连接相邻矩形贴片的短边中心，左上角第一矩形金属贴片和右下角第三矩形金属贴片的微带线结构位置相同，右上角第二矩形金属贴片和左下角第四矩形金属贴片的微带线结构位置相同；

金属地板层在与第一金属贴片层中四个矩形金属贴片相对应的位置设置4个相同工字型的缝隙单元，所述缝隙单元由三条互不接触的缝隙组成，其中两条缝隙与矩形金属贴片的长边平行，剩余一条缝隙设置于与对应矩形金属贴片中心线的重合线上；

第二金属贴片层与第一金属贴片层基本相同，区别仅是每个矩形贴片的一条短边中心设置加载缝隙的微带线结构，微带线结构末端设置金属盲孔，且贯穿第二介质层，一条长边中心设置金属连接线。

2.如权利要求1所述的双频带通型频率选择表面，其特征在于，m和n的取值不小于5。

3.如权利要求1所述的双频带通型频率选择表面，其特征在于，金属地板层中的缝隙位置决定了频选的耦合方式，当其位于矩形贴片中间部分下方时，对应为磁耦合，当其位于矩形贴片的边缘部分下方时，对应为电耦合；缝隙尺寸与电磁波的耦合强度相关。

4.如权利要求3所述的双频带通型频率选择表面，其特征在于，所述金属地板层中的缝隙优选为频率选择表面的两个频带分别采用两种不同的耦合方式，以降低相互影响。

5.如权利要求1所述的双频带通型频率选择表面，其特征在于，所述开关器件为PIN二极管、射频开关或金属搭接条。

6.如权利要求5所述的双频带通型频率选择表面，其特征在于，所述PIN二极管优选为Skyworks SMP1345。

7.如权利要求1所述的双频带通型频率选择表面，其特征在于，矩形贴片尺寸与其选通频率的关系为，

式中，a为矩形贴片长边或短边尺寸初始值，c为真空中光速，f₀为矩形贴片的选通频率，ε_r为介质基板相对介电常数。

8.如权利要求1所述的双频带通型频率选择表面，其特征在于，所述第一介质层和第二介质层为射频介质基板，金属贴片层为PCB印刷电路。

9.如权利要求1所述的双频带通型频率选择表面，其特征在于，所述单元结构的具体尺优选为65mm×65mm；第一金属贴片层中矩形贴片的尺寸为27.5mm×17.5mm；弯折线结构线宽为0.2mm，线间距为0.2mm，弯折宽度为1.2mm，金属盲孔直径为0.3mm；金属地板层中两个相同缝隙的尺寸为10.8mm×0.8mm，位于中心的缝隙的尺寸为5mm×0.8mm；第二金属贴片层中矩形贴片的尺寸为27.5mm×17.5mm；弯折线结构线宽为0.2mm，线间距为0.2mm，弯折宽度为1.2mm，金属盲孔直径为0.3mm，第一介质层的厚度为1.524mm，第二介质层的厚度为1.524mm。