[发明专利]一种2.5维闭合环型频率选择表面结构及其设计方法

权利要求书

1.一种2.5维闭合环型频率选择表面结构，其特征在于，包含：第一金属贴片层、中间介质层、第二金属贴片层及多个金属化过孔，第一金属贴片层、中间介质层及第二金属贴片层依序压合在一起，该金属化过孔贯穿于上述的第一金属贴片层、中间介质层及第二金属贴片层；该第一金属贴片层的单元形状为一个矩形，贴片形状为多个紧密排布并间隔出现的圆角条状贴片，贴片的两端各设有一个圆形孔，其直径与金属化过孔直径相同，一部分圆角条状贴片在单元中心相间围绕成一个六边形环，另一部分圆角条状贴片在六边形环周围一定距离处相间构成了六个半六边形环，两个第一金属贴片层单元边缘的半六边形环两两拼接后构成一个与中心的六边形环完全相同的完整六边形环，整个单元在平面周期延拓后，呈现紧密排列的六边形环阵列；该第二金属贴片层，其单元为与第一金属贴片层的单元大小相同的矩形，贴片的形状与第一金属贴片层的贴片的形状完全相同，该第二金属贴片层的贴片出现的位置与第一金属贴片层的贴片相交错，二者互补，二者两端的圆形孔交错重叠，重叠的圆形孔处均存在金属化过孔。

2.根据权利要求1所述的2.5维闭合环型频率选择表面结构，其特征在于，所述的中间介质层采用FR4环氧玻璃布层压板。

3.根据权利要求1或2所述的2.5维闭合环型频率选择表面结构，其特征在于，所述的频率选择表面结构加工时选择n*n个单元组成完整结构，即为(n*p1)毫米*(n*p2)毫米，其中p1和p2为频率选择表面结构的单元宽和长，n为正整数且大于等于3。

4.一种2.5维闭合环型频率选择表面的设计方法，基于权利要求1所述的结构，其特征在于，包括步骤如下：

1)根据2.5维闭合环型频率选择表面谐振频点计算公式推导出其总边长，确定频率选择表面的单元中金属贴片层的六边形边长和金属化过孔的深度；

2)根据频率选择表面工作带宽的需求决定2.5维闭合环两两之间的距离，得到频率选择表面单元的具体尺寸；

3)通过调整金属化过孔的半径、圆角条状贴片的金属片宽度及包围金属化过孔的圆角金属线宽的参数对频率选择表面的滤波特性进行微调；

4)选择加工材料，采用覆铜箔层压板技术生产所设计的频率选择表面成品。

5.根据权利要求4所述的2.5维闭合环型频率选择表面的设计方法，其特征在于，所述的2.5维闭合环为由第一金属贴片层的金属贴片、金属化过孔以及第二金属贴片层的金属贴片交织组成的金属闭合环路结构。

6.根据权利要求4所述的2.5维闭合环型频率选择表面的设计方法，其特征在于，所述的步骤3)中对频率选择表面滤波特性的微调具体方法如下：增大金属化过孔的半径，降低谐振频点，提高频率选择表面的小型化程度，同时提高阻带的带宽；在不改变整体六边形阵列的前提下，增大/缩小圆角条状贴片的金属片的宽度，圆角条状贴片的金属片的宽度等于金属化过孔的直径2r时，其斜入射性能最稳定；在不改变整体六边形阵列的前提下，增大/缩小包围金属化过孔的圆角金属线宽，当包围金属化过孔的金属线宽g等于闭合六边环间距s时，其斜入射性能最稳定。