[发明专利]一种大角度宽带频率选择表面

说明书

本发明提供了一种大角度宽带频率选择表面，属于电磁波频率选择表面技术领域，包括由下至上依次层叠设置的第一介质基板、第一金属结构阵列层、第二介质基板、第二金属结构阵列层、第三介质基板、第三金属结构阵列层和第四介质基板；第一金属结构阵列层、第二金属结构阵列层和第三金属结构阵列层均由离散的金属贴片周期排列而成。本发明通过多层金属阵列的耦合，获得了一种宽带低频透高频反射型频率选择表面；一方面解决了现有频率选择表面技术中在大角度入射时带内插入损耗过大的问题；另一方面，抑制了高频栅瓣的出现，从而解决了由于入射角度过大，高频栅瓣迅速增强并向低频快速移动影响频率选择表面正常工作的问题。

技术领域

本发明属于电磁波频率选择表面技术领域，具体涉及一种大角度宽带频率选择表面。

背景技术

频率选择表面是由周期性排列的贴片单元或缝隙单元构成的一种二维周期结构，对电磁波的传播表现出频率选择的滤波特性，即选择特性随频率的变化而变化，对某些频带内的入射电磁波可以全部通过，而对另一些频带内的电磁波可以全部反射。因此，频率选择表面也称为空间电磁滤波器，常用在混合雷达罩隐身、多频天线副反射面设计、电磁兼容及电磁屏蔽领域。

频率选择表面隐身天线罩属于外形隐身范畴，必须借助于雷达罩的几何外形，使得电磁波被反射到偏离来波的方向：一方面，使得反射电磁波无法被敌方探测雷达接收到；另一方面，阻止电磁波进入雷达罩使得通过天线二次激发产生较强的散射，从而实现雷达的带外隐身。

然而，现有带通型频率选择表面，对于大角度入射的电磁波，通带插损大，带外由于栅瓣的出现，抑制性恶化。

因此，本申请提出一种大角度宽带频率选择表面。

发明内容

为了克服上述现有技术存在的不足，本发明提供了一种大角度宽带频率选择表面。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种大角度宽带频率选择表面，包括由下至上依次层叠设置的第一介质基板、第一金属结构阵列层、第二介质基板、第二金属结构阵列层、第三介质基板、第三金属结构阵列层和第四介质基板；

所述第一金属结构阵列层、第二金属结构阵列层和第三金属结构阵列层均由离散的金属贴片周期排列而成。

优选地，所述第一介质基板、第二介质基板、第三介质基板和第四介质基板均为环氧树脂基玻璃纤维布(FR4)，所述环氧树脂基玻璃纤维布的相对介电常数为4.3。

优选地，所述第一介质基板、第二介质基板、第三介质基板和第四介质基板的厚度均为0.1-2.0mm。

优选地，所述第一介质基板与第四介质基板的厚度均为0.1mm；第二介质基板与第三介质基板的厚度均为1.2mm。

优选地，所述第一金属结构阵列层、第二金属结构阵列层和第三金属结构阵列层的材质均为金属铜，所述金属铜的电导率为5.8×10⁷S/m。

优选地，所述第一金属结构阵列层、第二金属结构阵列层和第三金属结构阵列层均由方环形贴片周期排列而成，每个阵列层中方环形贴片的尺寸不同。

优选地，所述频率选择表面的单元周期为7.5mm，所述第一金属结构阵列层中方环形贴片的排布周期为频率选择表面单元周期的三分之一；所述第二金属结构阵列层中方环形贴片的排布周期为频率选择表面单元周期的二分之一；所述第三金属结构阵列层中方环形贴片的排布周期与所述频率选择表面单元周期相同。

本发明提供的大角度宽带频率选择表面具有以下有益效果：

(1)本发明通过多层金属阵列的耦合，尤其通过改变每层金属阵列单元的排布周期，获得了一种宽带低频透高频反射型频率选择表面。