C波段頻率選擇表面的仿真設(shè)計(jì).pdf

1、FSS(Frequency Selective Surface頻率選擇表面)，是一種大量無(wú)源諧振單元在介質(zhì)層上按二維周期性排列構(gòu)成的單層或多層準(zhǔn)平面結(jié)構(gòu)。它對(duì)電磁波和光波具有一定的頻率選擇特性，是一種周期結(jié)構(gòu)。頻率選擇表面本身不吸收射頻能量，卻能起到頻率濾波的作用。FSS對(duì)電磁波的散射特性隨著頻率而變化，它對(duì)某些頻帶內(nèi)的入射電磁波幾乎全透明，而對(duì)其頻帶外的入射波則呈現(xiàn)接近全反射的特性。其頻率特性主要取決于諧振單元的形式、周期性分布的形式

2、以及周?chē)慕橘|(zhì)。當(dāng)頻率選擇表面的諧振單元在某一頻率上諧振時(shí)，這一頻率的電磁波、光波被全反射或全透射。實(shí)質(zhì)上頻率選擇表面呈現(xiàn)出開(kāi)放空間的電磁濾波器的功能，因此它在科學(xué)和工程等領(lǐng)域具有較大的應(yīng)用價(jià)值，近年來(lái)己成為微波和天線學(xué)者們研究的一個(gè)方向，越來(lái)越受到世界各國(guó)的重視。
　　 FSS的特性取決于眾多幾何參數(shù)，一方面造成分析計(jì)算的復(fù)雜性，另一方面又提供了實(shí)現(xiàn)多種頻響特性的靈活性。FSS的特性與其周期單元的幾何形狀、尺寸、排列方式、周期

3、、極化方式、介質(zhì)襯底的厚度、電磁特性參量、FSS的層數(shù)以及入射波的入射方向有關(guān)。
　　 FSS的分析可分為近似方法、嚴(yán)格的全波技術(shù)兩大類。其中近似方法包括變分方法、等效電路法，嚴(yán)格的全波技術(shù)包括模匹配法、譜域法、迭代法、DFT法、有限元法、時(shí)域有限差分法等。
　　 FDTD是對(duì)與時(shí)間相關(guān)的麥克斯韋方程的直接求解，在電磁場(chǎng)問(wèn)題的數(shù)值計(jì)算中具有廣泛的應(yīng)用，是目前射頻器件以及光器件的計(jì)算機(jī)仿真的最有效的方法之一。
　　

4、 本文在分析FSS技術(shù)和方法的基礎(chǔ)上，利用時(shí)域有限差分法FDTD(Finite-Difference Time-Domain)，借助于相關(guān)仿真軟件，重點(diǎn)對(duì)單層PEC耶路撒冷十字形孔徑FSS平面模型、單層PEC雙層介質(zhì)模型、雙層PEC三層介質(zhì)的耶路撒冷十字孔徑模型、雙層銅三層介質(zhì)的耶路撒冷十字孔徑模型、Y形的FSS模型和圓環(huán)形FSS模型作了仿真設(shè)計(jì)，分析了其透射和匹配特性，并進(jìn)行了相應(yīng)的比較。大致得到了設(shè)計(jì)參數(shù)對(duì)FSS特性影響的規(guī)律，獲得