亞毫米波段頻率選擇表面濾波器的研究.pdf

1、頻率選擇表面(FSS)，作為一種濾波器件，在毫米波及亞毫米波段具有比傳統(tǒng)的濾波器更多的優(yōu)點，所以在軍事和民用領(lǐng)域有十分廣泛的應(yīng)用。本文對兩種新型的頻率選擇表面的頻率響應(yīng)特性進(jìn)行了研究。
　　 首先對頻率選擇表面的基本理論與方法進(jìn)行了總結(jié)，提出了一個3毫米波段的新型頻率選擇表面濾波器結(jié)構(gòu)模型。利用HFSS軟件進(jìn)行了仿真研究，分析了單層襯底和雙層襯底的頻率選擇表面的單元臂長、臂寬、介質(zhì)層的介電常數(shù)、入射波入射角度以及入射波極化方式對

2、該頻率選擇表面濾波性能的影響。研究結(jié)果表明，當(dāng)入射波的入射角在25°范圍內(nèi)，單層襯底和雙層襯底的FSS結(jié)構(gòu)都具有很好的角度穩(wěn)定性，并不受入射波的極化方式的影響。在仿真結(jié)果的基礎(chǔ)上，加工出了臂長分別為3.1毫米和3.3毫米單層襯底的兩個FSS實驗樣品。實驗中測試到樣品的中心諧振頻率分別96.2GHz和96.05GHz，與仿真結(jié)果96.05GHz和96GHz相比略有偏差，偏差是由于加工精度不夠所導(dǎo)致；實驗中觀察到該頻率選擇表面對入射角度和極

3、化方式的穩(wěn)定性和仿真結(jié)果基本一致。
　　 考慮到傳統(tǒng)的頻率選擇表面濾波器只能工作在一個諧振頻率點，不能根據(jù)需求改變諧振頻率，因此，本文設(shè)計了一種中心諧振頻率為220GHz的可重構(gòu)頻率選擇表面濾波器，分別用每個開關(guān)的狀態(tài)來控制單元臂長度，進(jìn)而改變了該頻率選擇表面的諧振頻率。通過仿真軟件HFSS模擬研究了開關(guān)的斷與開對該頻率選擇表面濾波性能的影響，發(fā)現(xiàn)該頻率選擇表面的中心諧振頻率在220GHz-230GHz能夠?qū)崿F(xiàn)可調(diào)，并且能夠拓展