[发明专利]一种实施雷达频谱搬移的二相调制板及方法

摘要

本发明涉及无线通信领域，具体涉及一种实施雷达频谱搬移的二相调制板及方法，所述二相调制板包括频率选择表面FSS、介质间隔层和金属接地层组成；通过基于FSS设置三层可调频率反射调制板构建二相调制板；将所述FSS构建为可调电阻、电容和电感；利用动态传输线等效电路建立数学模型；根据所述数学模型研究二相调制面的频谱搬移；当二相调制面处于高阻抗和低阻抗状态时，周期时间内的平均反射系数为0，雷达反射回波的能量被搬移到边带上；其他情况下，调制板内将存在多次反射，将会改变系统的频率响应特性；本发明设计的二相调制板，能将反射回波的能量搬移到边带上，同时降低反射系数，具有良好的吸波能力。

主权项

1.一种采用二相调制板进行雷达频谱搬移的方法，其特征在于，包括：基于频率选择表面FSS设置三层可调频率反射调制板构建二相调制板；将所述FSS构建为电阻、电容和电感；利用动态传输线等效电路建立数学模型；根据所述数学模型进行二相调制面的频谱搬移；其中，所述利用动态传输线等效电路建立数学模型包括：相位调制表面吸波材料的传输线等效电路包括长度为d，特性导纳为Y，传播常数为β的终端短路传输线；输入端的可变导纳Y(t)：其中，τ是一个周期内可变导纳Y(t)处于状态Y1的持续时间，也即是t时刻Y(t)由状态Y1转移到状态Y2；T是用来控制Y(t)状态的信号周期；所述传输线等效电路的有效阻抗为：其中，为FSS表面特征阻抗，j表示虚数单位，ω为角频率，R_s为FSS表面等效电阻，L_s为FSS表面等效电感，C_s为FSS表面等效电容，Z₀表示自由空间阻抗；所述传播常数为β的介质为自由空间，β＝2π/λ，λ为来信号主频率对应的波长；对所述等效电路的有效阻抗求倒数，获得状态Y1和状态Y2相位调制表面的输入导纳，表示为：Yin1＝Y1‑jY0cotβdYin2＝Y2‑jY0cotβd其中，Y0是自由空间的导纳，状态Y1和状态Y2下的入射端反射系数分别为：ρ1与ρ2为复数，二相调制表面在特定频率点处表现出频谱搬移性能时，在周期时间内的平均反射系数ρaverage为0，即：其中，ρ(t)为反射系数，若调制信号为一理想方波，平均反射系数ρaverage可以表示为：当τ＝0.5T时，则有：令d＝0.25λ，则有：把FSS的阻抗分为Z1＝1/Y1，Z2＝1/Y2，其对应的阻抗关系为：