[发明专利]具有宽角稳定性的双频带频率选择表面结构

说明书

本发明涉及新型材料与结构领域，提供了一种具有宽角稳定性的双频带频率选择表面结构，包括：自上而下依次层叠的第一介质板、第一泡沫夹层、第二介质板、第二泡沫夹层，所述的第一介质板上印有五个呈三角形分布的圆形金属贴片，所述第二介质板上印有交错阵列单元及五个圆形金属贴片，所述第一泡沫夹层内有五个金属过孔，分别一一对应地连接所述第一介质板与所述第二介质板上的五个金属贴片。本发明中采用偶极子与加载偶极子交错阵列单元，实现双频带频率选择功能，同时具有更宽的带宽，也具有更好的角度稳定性。

技术领域

本发明属于新型材料与结构领域，特别涉及一种具有宽角稳定性的双频带频率选择表面结构。

背景技术

频率选择表面(frequency selective surfaces,简称FSSs)是由特定几何形状的单元(导电贴片或缝隙)通过周期性排列所构成的一种可以对不同频率、极化、角度的电磁波具有选择性传输与反射特性的周期阵列，最早曾被称为周期表面，是一种可以对电磁波表现出带阻或带通特性的空间滤波器。

在过去的几十年中，FSS在商业和军事领域的应用已很广泛，例如战斗机隐身，雷达天线辐射的抑制，低剖面和低RCS天线，雷达吸收材料，天线罩，电磁屏蔽和电磁兼容性等。随着无线通信技术的发展，为避免相邻通讯设备的干扰等问题，对通讯频率的需求也逐渐提高，单一频段通讯已经不能满足现代通信的要求，因此FSS也要向双频及多频方向发展。

在多频带FSS的设计中，多采用分形结构、复合单元、多层级联结构等方法，但这些结构的FSS存在加工困难，工作带宽窄，极化稳定性和入射角稳定性差等问题，限制了FSS在雷达罩等设备上的应用。

发明内容

为了解决上述问题或至少部分地解决上述技术问题，本申请提出了一种具有宽角稳定性的双频带频率选择表面结构。

其中，一种具有宽角稳定性的双频带频率选择表面结构，包括：自上而下依次层叠的第一介质板、第一泡沫夹层、第二介质板、第二泡沫夹层，的第一介质板上印有五个圆形金属贴片，第二介质板上印有交错阵列单元及五个圆形金属贴片，第一泡沫夹层内有五个金属过孔，分别一一对应地连接第一介质板与第二介质板上的五个金属贴片。

可选地，第二介质板上的交错阵列包括偶极子阵列。

可选地，偶极子阵列的长度l为10mm,宽度w为0.4～0.5mm。

可选地，第二介质板上的交错阵列还包括加载偶极子阵列，其中加载偶极子阵列是与偶极子阵列相对长度相同的变换阵列，并在偶极子阵列的基础上加载了3个U型结构。

可选地，U型结构的长t为3mm,U型开口的宽度g为2mm。

可选地，3个U型结构大小相等。

可选地，第一介质板与第二介质板是介电常数为4.3的玻璃纤维。

可选地，第一介质板的厚度h1为0.5mm，第二介质板的厚度h2为0.4mm。

可选地，金属过孔的半径r为＝0.5mm,第一泡沫夹层与第二泡沫夹层的厚度均为3mm。

本发明与现有技术相比较，具有如下显而易见的突出实质性特点和显著优点：

1.本发明采用最简单的偶极子结构与加载偶极子结构交错排列所形成的结构实现双频带功能，结构相对简单。本发明所述尺寸的交错阵列单元分别在4.71GHz和10.17GHz得到两个反射频带，采用交错阵列的方法还可以改变两个阵列的大小等因素进行频率的选择，对两个频带分别控制。

2.本发明采用复合材料层叠技术，增加了两个频带的宽度，并且在其中加入圆形金属贴片与金属过孔，拟合了两个频带加载时产生的谐振影响，并且增加了结构整体的稳定性。