[发明专利]一种X波段带通的吸透一体频率选择表面结构

说明书

本发明公开了一种X波段带通的吸透一体频率选择表面结构，属于通信技术领域。包括电阻损耗层、空气层和带通FSS传输层，所述电阻损耗层包括设置在介质基底层表面的六边形金属环贴片，该六边形金属环贴片的每个侧边的中心都向内凹进形成S型环电感器，在六边形金属环贴片的顶点处丝网印刷有一层钌电阻浆料，所述钌电阻浆料与六边形金属环贴片一同构成串联RLC电路，并同时与S型环电感器形成的等效LC并联谐振回路再串联。本发明的吸透一体频率选择表面结构能够在X波段实现宽带带通，并且在3‑11GHz频段实现较低的电磁波反射率。

技术领域

本发明涉及一种频率选择表面结构，具体涉及一种X波段带通的吸透一体频率选择表面结构。

背景技术

频率选择表面(Frequency Selective Surface，简称 FSS)是一种周期阵列结构，一般由完全相同的单元沿一维或二维的方向周期性排列而构成的单层或多层无限大平面结构。FSS对空间电磁波传播具有频率选择特性，其响应特性曲线随频率变化而变化，对某些频带内的入射电磁波几乎全透明，而对另一些频带的电磁波呈现全反射的特性，相当于空间电磁波滤波器。当激励波长与单元谐振尺寸一致时可以实现带通滤波特性（孔径型FSS）或带阻滤波特性（贴片型 FSS）。随着频率选择表面技术的发展，当前的FSS结构不仅可以实现滤波器的功能，同时还可以通过设计来实现吸波功能、极化转换功能和红外散射方向抑制功能，这些功能都可以应用于提高飞机隐身性能。一般频率选择表面是在通带内允许电磁波透过，而在非通带内是将电磁波反射到其它非重要方向，从而减少某个特定方向的雷达散射截面（RCS）。但这仅仅是相对于单站雷达扫描，而对于双站雷达其反射到另一个方向的电磁波便很容易被截获。对此吸透一体频率选择表面技术可以很好地解决该问题，与FSS不同的是它能够将抑制带的电磁波进行部分吸收而减少其反射。

近些年来，随着隐身技术的发展，对具有吸收功能的频率选择表面的研究也越来越多，但在大多数研究中，频率选择表面吸透一体结构的带通频段范围较窄，通常只有一个吸收带，而多吸收带的结构对于宽带化的吸波具有重要意义。并且部分结构采用的是焊接集总电阻的方式，制造工艺复杂且精度难以保证。另一方面目前对于吸透一体频率选择表面宽带传输的研究也比较少，然而宽带传输特性在某些实际应用如隐身天线罩中却至关重要。吸透一体频率选择表面通常由表面覆盖有电阻膜的有损层和带通FSS构成，宽带传输则需要有损层与传输层在相同的目标带宽内实现几乎无损耗传输。

发明内容

本发明旨在解决现有技术中存在的上述问题，提供了一种X波段带通的吸透一体频率选择表面结构，该结构能够在X波段实现宽带带通，并且在3-11GHz频段实现较低的电磁波反射率。

为了实现上述发明目的，本发明的技术方案如下：

一种X波段带通的吸透一体频率选择表面结构，包括电阻损耗层、空气层和带通FSS传输层，其特征在于，所述电阻损耗层包括设置在介质基底层表面的六边形金属环贴片，该六边形金属环贴片的每个侧边的中心都向内凹进形成S型环电感器，在六边形金属环贴片的顶点处丝网印刷有一层钌电阻浆料，所述钌电阻浆料与六边形金属环贴片一同构成串联RLC电路，并同时与S型环电感器形成的等效LC并联谐振回路再串联。

进一步的，所述带通FSS传输层与电阻损耗层所在的介质基底层整体外形相同，为相同尺寸的六边形结构，带通FSS传输层与电阻损耗层在传输通带上具有一致性。

进一步的，所述带通FSS传输层为三层六边形结构，上层为第一介质基底层和设置在其上表面的六边形金属贴片，下层为第三介质基底层及设置在其下表面的六边形金属贴片，中间层为第二介质基底层及设置在其上表面的六边形环贴片，上层和下层相同的六边形金属贴片与中间层的六边形环贴片耦合，形成二阶带通滤波器。

进一步的，所述介质基底层的两个对边的距离R₁=12mm，六边形金属环贴片以相同的形状和方位设置在介质基底层的中央，六边形金属环贴片的两个对边距离R₂=9.66mm，六边形金属环贴片的宽度w=0.1mm。