[发明专利]一种双屏非等周期频率选择表面设计方法

摘要

本发明公开了一种双屏非等周期频率选择表面设计方法，属于电磁场与微波技术领域，主要用于电子设备的隐身设计。对于目前FSS广泛采用的设计方法为周期边界条件加Floquet模式激励技术，该方法虽计算效率高且计算结果精确，但对双屏FSS的设计有一定的限制，即要求不同层的FSS周期单元具有相同大小的周期，导致设计自由度下降，难以达到双屏FSS的最佳性能。本发明解除了传统设计方法中要求双屏FSS表面各层周期单元须具有相同大小周期的限制，增加了设计自由度，使设计更易达到指定性能。

主权项

1.一种双屏非等周期频率选择表面设计方法，其特征在于：步骤一：确定单层FSS单元特性；根据设计指标要求，选择两种类型适合的频率选择表面周期单元U₁,U₂，分析其物理参数，分析其物理参数与电性能的关系，选择一组频响特性较佳的物理参数，由此确定模型中各物理参数相对于周期大小T的相对关系；步骤二：通过参数扫描得到周期单元大小与谐振频点的对应关系；对周期T进行参数扫描，模型中其他物理参数按步骤一结果确定；通过参数扫描的方式得到单层FSS单元周期T与谐振频点的对应关系；步骤三：选择两层FSS单元的周期值T₁,T₂；分析不同周期大小对应的带宽和谐振频点位置，选择两个周期大小值T₁,T₂，使得两种模型即单元U₁，周期T₁和单元U₂，周期T₂的响应曲线叠加之后大致覆盖指标要求；步骤四：确定T₁,T₂及其比例关系；根据步骤三选择的T₁,T₂比值α＝T₁/T₂寻找不可约分数m/n，使得m/n≈α，其中，m、n为正整数；然后对T₁,T₂两个参数中的任一或两个进行修正，修正之后仍用T₁,T₂表示，使得关系nT₁＝mT₂严格成立；步骤五：建立双屏FSS周期单元模型；建立双屏FSS单元模型U₃，其中一层为单元U₁按周期T₁作n×n排列，另外一层为单元U₂按周期T₂作m×m排列；单元U₃的周期为nT₁，nT₁＝mT₂；步骤六：微调单元U₃物理参数，完成设计；步骤一至步骤六构建的双屏FSS性能基本满足设计指标要求，进一步分析单元U₃中各物理参数与电性能的关系，物理参数包括T₁,T₂，必须满足nT₁＝mT₂，完成最终符合指标要求的设计。