摘要：在毫米波和红外相结合的复合系统研究中,结合飞行器雷达天线系统的设计需要,在理论分析的基础上,采用频率选择表面(FSS)来设计天线复用副面。实验结果表明,该副面实现了透过毫米波和反射红外光的双工性能,并适于双色和多色红外复合系统。FSS天线复用副面的材料应尽量选用厚度适中、平整光洁的低耗衬底介质敷铜基板,以达到更为理想的设计效果。

摘要：频率选择表面结构在平面电磁波照射下,来自阵列的辐射电磁场以Floquet模形式存在,从电磁波传播的角度对Floquet传播模和衰减模进行了物理解释。详细分析了频率选择表面结构中,Floquet模传播时的频率变化特性,给出两个重要结论。通过一些具体阵列,研究了介质加载、栅格外形以及入射角对栅瓣出现和表面波频率的影响,得到一些有意义的规律,为频率选择表面结构电性能设计提供了依据。

摘要：以氟化镁为基底材料,采用基底、金属网栅与频率选择表面一体化设计方法设计了一种雷达波与光学波段双带通的结构.利用模式匹配法对设计结构的传输特性进行了仿真研究,并将设计结果与制备样件的测试结果进行了对比分析.结果发现:采用一体化设计的方法设计光学透明频率选择表面,不仅能够快速得到电场基函数而且还能够准确预估其谐振尺寸,从而在提高计算效率的同时避免了模式互作用零点的出现.采用一体化设计方法获得了具有稳定滤波特性的光学透明频率选择表面,为雷达/红外双模制导头罩的电磁屏蔽技术和隐身技术提供了一种有效技术方案.

摘要：为了实现双通带频率选择表面(FSS)在较厚介质基底、较大频带间隔和入射角度下的工程应用,设计制备了一种性能优良的Ku/Ka波段双频FSS结构.利用FSS栅瓣图分析了FSS具有稳定滤波特性的条件.应用矢量模式匹配法计算了基于分形技术和复合图形技术的FSS的传输特性.根据单元谐振模式和FSS传输特性归纳了厚介质基底、较远双通带FSS的设计原则,最终优化出一种由方环复合"Y"环单元组成的FSS结构.结果表明:该结构在6.7mm厚介质基底上0°—45°扫描范围内,在Ku/Ka波段具有稳定的双频传输特性,透过率均优于75%.这为设计基底厚度较大、频带间隔较远、入射角度要求较高的双带FSS结构提供了理论参考与实验依据.

摘要：提出了一种构建超材料带通频率选择表面的新方法,该方法通过调节单元结构的等效介电常数实现.金属丝阵列在等离子频率以下等效介电常数为负,产生传输禁带,在金属丝阵列中加入介电常数符合Lorentz模型的短金属线结构,可得到一维带通频率选择表面,理论分析和仿真计算充分验证了这种方法的可行性.基于这种方法,将一维超材料频率选择表面单元拓展设计为二维对称结构,实现了一种宽入射角、极化无关的频率选择表面,最后加工了两个样品对基于等效介质理论的频率选择表面设计方法进行了实验验证.这种设计方法不必考虑常规频率选择表面所涉及的复杂计算和多参数优化等问题,拓展了频率选择表面的设计思路,对于THz频段频率选择表面的设计,及多通带、可调、小型化频率选择表面都具有借鉴意义.

摘要：本文设计一种基于单屏改进型开口谐振环(SRR)的太赫兹频率选择表面(FSS).改进型SRR谐振单元由具有开口缝的金属贴片组成,开口缝的物理尺寸会影响其阶跃特征阻抗特性.本文通过对改进型SRR单元结构建立LC等效电路模型,提取等效电路模型参数,并结合传输线理论,得到FSS的基频计算公式和谐波关系式.相比于传统均匀SRR,本文所提出的改进型SRR多频带传输的控制更为灵活.基于此特点,设计了一款中心频率依次为0.46 THz,0.86 THz和1.03 THz,可应用于射电天文的三通带太赫兹FSS.采用电磁仿真软件对影响该FSS传输特性的关键参数、周期间隔、小型化程度以及入射角敏感性等重要指标进行分析研究.结果表明,改进型SRR三通带FSS在三个通带内的反射系数分别为-37.6 dB,-13 dB和-19.6 dB,在0°-60°范围内均具有稳定的频率响应特性,且具有小型化程度高、损耗低等特点.这种三通带FSS在太赫兹频段射电天文方面有潜在的应用价值.

摘要：为了解决大角度照射下的单侧介质加载的频率选择表面(frequency selective surfaces,FSS)通带高透过率和阻带高反射率要求之间的矛盾,本文采用离散粒子群算法(discrete particle swarm optimization,DPSO)优化设计FSS的周期间隔和图形几何尺寸等多个参数,在通带高透过率和阻带高反射率要求之间寻求一个最优的折衷的设计目标.仿真与试验表明:在TE电波70?照射下,采用DPSO优化出的一个半波壁厚电介质加载的密集型Y环孔径结构,其通带透过率达到80%,阻带透过率低于30%,从而为大角度照射下的天线罩提供一种优良FSS设计结果,并为解决FSS通带高透过率和阻带高反射率要求之间的矛盾提供理论指导.

摘要：电子设备和无线技术不断向K/Ka波段发展以及电子系统集成度的不断提高给电子系统的电磁屏蔽设计带来了严峻挑战。提出一种将频率选择表面(FSS)用于电子系统屏蔽的新方法,可以替代传统散热孔阵,在满足通风散热性能的同时确保电子系统在5G毫米波段的电磁屏蔽性能。基于金属腔中心点屏蔽效能和全局屏蔽效能,分析了FSS孔阵排布方式、电磁波极化与入射角度对金属外壳电磁屏蔽效能(SE)的影响。结果表明:FSS孔阵排布方式对金属腔屏蔽性能的影响较小,并且SE不受入射电磁波极化方式影响;含FSS通风孔阵的金属外壳在23.0~25.5 GHz范围内屏蔽效能约为30 dB,比含传统散热孔阵金属腔屏蔽效能提高15 dB。

摘要：基于电磁局域谐振的路谐振理论,将集总LC器件加载到工字形周期阵列中,设计了一种新型频率选择表面极化分离结构.利用等效电路法分析了不同极化时该结构的作用机制,并采用全波分析法研究了极化方式、入射角度和集总参数对其传输特性的影响.结果表明:所设计的结构在6.37GHz附近具有良好的极化分离特性;在0°—40°扫描范围内,横电(TE)和横磁(TM)极化下结构传输特性均保持稳定;通过调控集总元件LC值,该结构在保持TE极化方向传输特性不变的同时,可以实现对TM传输特性的独立调节,使设计更加灵活.该结构为极化分离器以及极化波产生器的设计提供了借鉴.

摘要：在栅网结构上设计的频率选择表面能够同时实现红外高透过率和毫米波带通的物理特性.为了提高其光学透过率,降低表面电阻,抑制高次衍射能量对光学系成像质量的影响,本文通过分析基于栅网结构的频率选择表面衍射光强和表面电流,提出一种新型基于混合周期栅网结构的频率选择表面.计算及实验结果均表明:在实现稳定的毫米波带通滤波的同时,基于混合周期栅网结构的频率选择表面红外透过率提高了5%以上,表面电阻平均降低了4Ω,有效地抑制了因高次衍射能量集中分布而对红外光学系统成像质量的影响.