一种新型双阻带频率选择表面的设计

提出一种新型双阻带FSS结构。新结构采用圆环贴片与叠加Y环贴片作为基本单元,利用2种贴片单元之间的耦合实现双阻带特性,应用谱域法对新型FSS单元进行分析设计,仿真验证不同角度不同极化方式的电磁波入射时新结构的传输特性,结果表明:该型FSS结构分别在13.4~16.3GHz(Ku波段)和19.3~28.4GHz(K波段)内形成2个-5dB的传输禁带,并且具有较好的角度和极化稳定性。     

宽带频率选择表面带阻滤波器的优化设计

现代通信需要宽带频率选择表面(Frequency Selective Surfaces,FSS)滤波器的应用.利用六边形阵列良好的宽带特性,设计了一款带宽达到7 GHz以上的多层FSS滤波器结构,设计采用优化算法差分进化(differential Evolution,DE)算法,谱域矩量法用来分析FSS结构的频率响应,仿真结果显示该结构具有良好的角度和极化稳定性,为高带宽的通信需求提供了数据参考.     

双阻带小型化频率选择表面的设计

设计了一种通过加载电容和增加电长度的方法实现小型化的双阻带频率选择表面。这种频率选择表面单元具有双周期结构,从而实现了双阻带特性。在十字单元结构之间加载集中电容,可以大大降低单元结构的串联谐振频率,实现S及C波段的带阻特性;金属短线的扭曲结构则通过增加电长度提高等效电感,得到Ku波段的带阻特性。仿真结果表明：对不同角度入射波该结构保持了十分稳定的传输特性,同时由于良好的对称性,该结构对平面波的2种模式——TE及TM模式传输特性基本相同，验证了通过加载电容和增加电长度实现小型化的方法,对FSS的设计具有很好的参考价值。     

高选择性三通带三维频率选择表面的研究

提出一种双极化、高选择性的三通带三维频率选择表面(3D FSS).该3D FSS单元结构由四层方形介质筒组成,提供一个平行板波导(PPW)路径和三个方同轴波导(SCW)路径.由于每个SCW路径中两个相同短SCW谐振单元的电磁耦合,由SCW路径端面方形槽提供的原有单一谐振模式分裂为奇模和偶模谐振模式,产生了两个传输极点,由此形成了一个二阶通带,因此三个SCW路径能实现三个二阶通带.此外,由于不同路径之间的电磁波相位反相叠加产生了多个传输零点,提高了该FSS的频率选择性.为了解释该3D FSS的工作原理,研究了传输零极点处的电场矢量分布.仿真结果显示,所提出的3D FSS在横向电场(TE)和横向磁场(TM)极化模式下以0°到60°角度入射时具有稳定的频率响应,同时该3D FSS具有小通带比和较小的单元尺寸.     

一种宽带带通三维频率选择表面设计及分析

基于方形波导结构提出了一种宽带带通三维频率选择表面(3D FSS).所提出的FSS的单元结构由上下端面刻蚀两个相同正方形金属贴片的介质方块和空气方形波导组成,此时每个端面形成了方形槽谐振单元.在电磁耦合作用下,方形槽谐振单元原有单一的谐振模式耦合分裂为奇模和偶模两种谐振模式,由此产生了两个传输极点,从而形成了一个平坦的二阶通带,且通带3 dB相对带宽为25.12%.通过等效电路模型,阐明了该FSS的工作原理.仿真结果显示:在TE和TM两种极化方式下,以0°到45°角度入射时所提出的FSS具有稳定的频率响应.此外,该3D FSS还具有相对较小的单元结构.     

基于方同轴的三维频率选择表面的研究

基于双模耦合理论,在原有方同轴频率选择表面(FSS)的基础上,通过引入金属化过孔和耦合缝隙,形成了两种类型的双模谐振器.双模谐振器通过奇偶模耦合效应,产生了两个独立的传输极点,实现了平坦的带通性能.此外,电磁波在传输路径内的反射和路径之间的相位反向产生了多个传输零点,可以用来提高频率选择性.在此基础上,本文设计了宽带外抑制和双频两种带通FSS,并进行了加工测试与分析,其测试结果与高频结构仿真软件(high frequency structure simulator,HFSS)的仿真结果吻合良好,且所提出的两种FSS在不同的极化方式和入射角度下具有稳定的频率响应和较好的频率选择特性.     

一种新型十字单元结构的频率选择表面的设计

在传统十字单元的基础上,文章通过将十字单元中心替换为方环,并在每个十字末端加载一个方环,设计出了一种新型结构的频率选择表面(frequency selective surface,FSS);使用HFSS仿真软件对改进结构和传统结构分别进行建模仿真,将2种结构的角度稳定性和极化稳定性进行了对比,证明了新型单元结构FSS比传统单元FSS具有更好的极化稳定性和角度稳定性;对加工出的实物在垂直入射的情况下进行测试,测试结果与仿真设计吻合较好。     

一种具有高稳定度的新型小型化频率选择表面

提出了一种小型化的带阻型频率选择表面（FSS）新单元。这种新单元通过将方环内的部分分为四个对称区域,并在每个区域内增加三角螺旋结构来增加单元的谐振长度,从而实现了FSS单元的小型化。仿真和实测的结果表明,这种FSS的单元长度相比波长节省了近90%,同时对于以不同角度和极化方式入射的波具有极好的稳定性,适合在实际有限空间内的应用。     

加载集总电容频率选择表面等效电路建模

为了提高集总电容加载方形缝隙环频率选择表面(FSS)的设计效率,提出了FSS的等效电路模型,通过FSS单元的几何尺寸和加载电容参数直接计算出频响特性,简化了加载FSS的设计过程。根据等效电路模型设计了谐振频率为2.45 GHz的FSS,理论和实测参数曲线吻合很好。结果表明:该等效电路模型适合于微波低频段集总电容加载方形缝隙环FSS的快速设计与分析。     

一种具有良好带通性能的二阶频率选择表面设计与验证

高阶频率选择表面(FSS)具有工作带宽易控制、通带内插损小、带外抑制强、通带边缘上升性和陡降性好等特点。提出并设计了一种具有良好带通性能的二阶FSS。该FSS结构是由2层介质板上加载3层具有圆结构的金属层,最外2层为圆金属贴片,中间一层为开圆缝隙金属层。利用直线法对FSS结构进行分析计算,并加工实验样件对结果予以证实。结果表明:该3层FSS具有二阶单通带的特性,3 dB带宽为4.21 GHz,相对带宽为21％,通带平稳光滑,带内插损小,对不同入射角度、不同极化方式的电磁波保持很好的稳定性。     

一种可调复合单元频率选择表面的设计

提出一种由正方形环加十字环的复合单元频率选择表面的设计,该结构在通信和雷达系统中具有潜在的应用前景.仿真结果显示该结构的传输特性曲线具有较好的入射角度稳定性.研究表明,通过调节复合单元的周期、外环和内环的尺寸可以获得需要的通带和阻带.     

FSS在吸波材料中应用的实验研究

对频率选择表面(FSS)在复合吸波材料设计中的应用进行了研究．把具有不同几何图案的FSS置于多层复合吸波材料中的不同位置,得到多个不同的样品,并在以HP8722ES矢量网络分析仪为核心的弓形法测试系统中进行微波吸收性能测量．测试结果表明：FSS的存在显著影响复合吸波材料的吸收性能;FSS的图案、几何尺寸以及在复合结构中的位置都对样品的反射率特性产生影响．优化FSS在复合吸波材料中的使用可获得频带较宽、吸波性能较强的复合吸波材料。     

新型变形开口方环频率选择表面圆极化器的分析与仿真

基于开口方形环频率选择表面(FSS),设计一款新型圆极化器,将线极化波转换为圆极化波.在圆极化器中加入串联双H型耦合枝节,利用有限元仿真软件Ansoft HFSS对圆极化器参数进行仿真和优化.结果表明:3 dB轴比的圆极化器带宽达到25.6%,其中,870~1 080 MHz频带内轴比都小于2 dB,S_2,1都维持在-1.7 dB以上,圆极化器对馈源天线几乎不存在影响;相比于传统圆极化器,设计的圆极化器具有工作频带宽、结构层数少、模型简单及性能稳定等优点.     

Research of the terahertz dual-band notch filter based on FSS structures

In this paper, a dual-band notch filter for two-layer frequency selective surface （FSS） at terahertz （THz） frequency with high fil- tering performance has been realized on high-resistivity silicon substrates. With periodic metallic resonators patterned on the sili- con wafer, the designed filter can provide two tunable resonant frequencies for terahertz application. The transmission response was improved by introducing an extra surrounding pattern around the T-shaped structure, and the location of transmission drop was tuned independently with geometric parameters. Simulated by finite-integral time-domain method, the filter is designed to operate between 0.2 and 0.6 THz with dual-band band-stop performance, a salient feature of this design is making the low sensi- tivity of its frequency response to the incident angles, which allows to place the filter close to the radiation source with spherical wave fronts. The proposed structures were fabricated using photolithography and tested by THz time-domain spectroscopy system Experimental results show that the transmission response has more than 12 and 32 dB rejections near 285 and 460 GHz respectively, which is in good agreement with the simulation result.     

各向异性固体层的声反射和透射谱

考虑到由流体斜入射到各向异性固体时超声波模式转换的一般情况 ,研究了浸没于流体中一般各向异性固体层状材料的声反射和透射问题 ,给出了问题的求解方法 ,得到各向异性固体层的声反射和透射系数是介质参数 ,固体层取向和厚度 ,入射角及入射波频率的函数 ,给出了从流体斜入射到正交复合材料板上的声反射和透射谱的数值解例