基于耦合技術(shù)的多頻帶頻率選擇表面研究.pdf

1、頻率選擇表面（Frequency Selective Surface，F(xiàn)SS）是一種由金屬貼片或孔徑附著在介質(zhì)基板上構(gòu)成的二維周期性陣列結(jié)構(gòu)，對(duì)不同頻率的電磁波具有選擇透過(guò)或反射的特性，起到空間濾波器的作用。隨著民用通信及軍用雷達(dá)的快速發(fā)展，頻率選擇表面的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，對(duì)其性能的要求也越來(lái)越高。
　　當(dāng)前頻率選擇表面發(fā)展趨勢(shì)為多頻化、小型化、寬帶化，傳統(tǒng)FSS存在通帶選擇性差、邊沿陡峭性差等問(wèn)題，使其空間濾波特性不能很好地發(fā)揮；

2、利用傳統(tǒng)分形、互補(bǔ)等方法設(shè)計(jì)的多頻FSS存在各工作頻帶對(duì)參數(shù)調(diào)節(jié)響應(yīng)趨同的缺點(diǎn)，使多頻FSS頻帶調(diào)節(jié)的靈活性和自由度受到了限制。
　　本文針對(duì)上述問(wèn)題，對(duì)FSS的雙層互耦合及其條帶自耦合原理進(jìn)行了研究，取得了一些研究成果，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：
　　1.從FSS的理論出發(fā)，討論了影響頻率選擇表面工作特性的因素，闡述了頻率選擇表面分析的重要數(shù)學(xué)基礎(chǔ)和等效模型，并列舉了常見(jiàn)的分析方法，給出了一般設(shè)計(jì)流程。
　　2.對(duì)雙層

3、互耦合型FSS的“中心頻率分離“現(xiàn)象進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)了產(chǎn)生該現(xiàn)象的決定因素為雙層之間電容性互耦合，且耦合強(qiáng)度大小由兩層金屬所正對(duì)的面積大小決定。并從電路中電容并聯(lián)耦合以及微觀上電容極板電荷分布的角度，分析了“中心頻率分離”現(xiàn)象產(chǎn)生的機(jī)理。
　　3.根據(jù)FSS的雙層互耦合原理，利用“中心頻率分離”現(xiàn)象設(shè)計(jì)了一款基于組合單元結(jié)構(gòu)的雙層FSS，得到了具有一個(gè)傳輸通帶和兩個(gè)傳輸阻帶的傳輸特性，并且實(shí)現(xiàn)了良好的邊沿陡峭性，同時(shí)具有較小的插入損

4、耗。
　　4.根據(jù)FSS基本單元結(jié)構(gòu)內(nèi)的條帶自耦合原理，設(shè)計(jì)了一款基于準(zhǔn)開(kāi)口環(huán)風(fēng)車結(jié)構(gòu)的FSS，得到了具有兩個(gè)通帶和兩個(gè)組帶的傳輸特性。并通過(guò)對(duì)其關(guān)鍵結(jié)構(gòu)參數(shù)變化的研究，得到了該FSS能夠在一定程度上實(shí)現(xiàn)各工作頻段獨(dú)立調(diào)節(jié)的特性，使其設(shè)計(jì)的靈活性和工作頻帶調(diào)節(jié)的自由度獲得了提升。結(jié)合雙層互耦合技術(shù)，對(duì)上述結(jié)構(gòu)的FSS進(jìn)行了混合耦合設(shè)計(jì)，使該FSS的兩個(gè)傳輸通帶和兩個(gè)傳輸阻帶各具有兩個(gè)零極點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了傳輸特性曲線的邊沿陡峭性，提高了F