带通频率选择表面结构、屏蔽门及天线罩制造技术

本发明专利技术公开了一种带通频率选择表面结构、屏蔽门及天线罩，所述带通频率选择表面结构由多层印刷线路板紧密堆叠而成，所述多层印刷线路板分别为顶层印刷线路板、中间层印刷线路板和底层印刷线路板，所述顶层印刷线路板和底层印刷线路板均为一块印刷线路板，所述中间层印刷线路板为多块印刷线路板，每块印刷线路板由M*N个相同的周期性单元拼接组成，所述顶层印刷线路板和底层印刷线路板中每个周期性单元的中心具有第一圆孔，该第一圆孔的侧壁镀有金属材料。本发明专利技术在频率响应方面具有双零点，频率选择性好，插入损耗小，对电磁波极化方向不敏感的特点，在物理结构方面具有质量小，结构简单，易加工的特点。

Band-pass Frequency Selective Surface Structure, Shielding Door and Radome

【技术实现步骤摘要】
带通频率选择表面结构、屏蔽门及天线罩
本专利技术涉及一种频率选择表面结构，尤其是一种带通频率选择表面结构、屏蔽门及天线罩，属于频率选择表面技术。
技术介绍
频率选择表面(FrequencySelectiveSurface，简称FSS)是一种由谐振单元周期性排列的二维结构，其频率响应不仅取决于入射电磁波的频率，还取决于入射电磁波的入射角度和极化方向。传统的频率选择表面的类型有两种，一中是由缝隙单元排列组成的带通型频率选择表面，一种是由金属贴片排列组成的带阻型频率选择表面。由于频率选择表面对于空间电磁波具有特殊的频率响应，其在民用和军事领域都具有重要的应用价值，高性能的频率选择表面的设计对技术发展具有重要的作用。据调查与了解，现公具有的技术有：1)学者D.M.Pozar在1990年提出用耦合孔来耦合两个贴片谐振器的方法来设计带通频率选择表面，这种频率选择表面可以形成具有两个传输极点的频率响应特性。2)学者Sarabandi和Behdad提出使用非谐振器件来设计带通频率选择表面，组成频率选择表面的每一层金属层对确定频段的入射电磁波不会产生谐振，但多层金属层的组合在电磁波的共同作用下可以等效成相应的串联或并联LC电路，产生谐振，从而形成具有带通特性的频率选择表面。3)学者罗国清提出使用介质集成波导(Substrateintegratedwaveguide，简称SIW)结构来设计带通频率选择表面。通过利用介质集成波导的腔体模式，引入相应的传输极点，并且通过腔与腔之间的交叉耦合，引入传输零点来改善通带特性。4)学者沈忠祥提出使用二维周期性屏蔽型微带线阵列组成的三维带通频率选择表面。这种三维频率选择表面相比传统的二维频率选择表面以实现更好的频率响应特性，比较明显的缺点是加工装配在一定程度上增大了难度。
技术实现思路
本专利技术的第一个目的是为了解决上述现有技术的缺陷，提供了一种带通频率选择表面结构，该结构在频率响应方面具有双零点，频率选择性好，插入损耗小，对电磁波极化方向不敏感的特点，在物理结构方面具有质量小，结构简单，易加工的特点。本专利技术的第三个目的在于提供一种包含上述带通频率选择表面结构的屏蔽门。本专利技术的第三个目的在于提供一种包含上述带通频率选择表面结构的天线罩。本专利技术的第一个目的可以通过采取如下技术方案达到：一种带通频率选择表面结构，由多层印刷线路板紧密堆叠而成，所述多层印刷线路板分别为顶层印刷线路板、中间层印刷线路板和底层印刷线路板，所述顶层印刷线路板和底层印刷线路板均为一块印刷线路板，所述中间层印刷线路板为多块印刷线路板，每块印刷线路板由M*N个相同的周期性单元拼接组成，所述顶层印刷线路板和底层印刷线路板中每个周期性单元的中心具有第一圆孔，所述第一圆孔的侧壁镀有金属材料；其中，M≥12，N≥12。进一步的，所述第一圆孔的半径为7mm～8mm。进一步的，所述中间层印刷线路板中每个周期性单元的中心具有第二圆孔，所述第二圆孔的侧壁镀有金属材料，且所述第二圆孔的半径大于第一圆孔的半径。进一步的，所述第二圆孔的半径为17mm～18mm。进一步的，每个周期性单元的四角具有四分之一圆孔，所述四分之一圆孔的侧壁镀有金属材料，M*N个周期性单元四角的四分之一圆孔半径均相同。进一步的，每个周期性单元四角的四分之一圆孔半径为6mm～7mm。进一步的，每块印刷线路板的厚度为1mm～2mm。进一步的，所述中间层印刷线路板为三块印刷线路板。本专利技术的第二个目的可以通过采取如下技术方案达到：一种屏蔽门，包括上述的带通频率选择表面结构。本专利技术的第三个目的可以通过采取如下技术方案达到：一种天线罩，包括上述的带通频率选择表面结构。本专利技术相对于现有技术具有如下的有益效果：1、本专利技术的顶层印刷线路板和底层印刷线路板中每个周期性单元的中心具有圆孔，该圆孔的侧壁镀有金属材料，分别构成两个圆形谐振窗，通过圆形谐振窗耦合，可以产生双传输极点的带通频率响应特性。2、本专利技术的中间层印刷线路板中每个周期性单元的中心具有圆孔，该圆孔的侧壁镀有金属材料，且该圆孔的半径大于顶层印刷线路板和底层印刷线路板中每个周期性单元中心圆孔的半径，中间层印刷线路板中每个周期性单元中心的圆孔与中间层印刷线路板最上面的印刷线路板上表面的铜箔、中间层印刷线路板最下面的印刷线路板下表面的铜箔一起构成一个金属腔，通过该金属腔，引入TM110的非谐振模式，从而引入低阻带的传输零点，改善传输特性。3、本专利技术的每个周期性单元的四角具有四分之一圆孔，每四个周期性单元拼接起来时，四个四分之一圆孔便可形成一个整圆，各层印刷线路板的整圆构成多个圆形通孔，通过该圆形通孔，根据与高次模相互作用的原理，引入高阻带的传输零点，以改善传输特性。附图说明图1为本专利技术实施例的带通频率选择表面结构的结构示意图。图2为本专利技术实施例的带通频率选择表面结构中多层印刷线路板的每个周期性单元堆叠的立体结构图。图3为本专利技术实施例的带通频率选择表面结构中多层印刷线路板的每个周期性单元堆叠的正面结构图。图4为本专利技术实施例的带通频率选择表面结构中多层印刷线路板的每个周期性单元堆叠的侧面结构图。图5为本专利技术实施例的带通频率选择表面结构频率响应的电磁仿真曲线。其中，1-第一印刷线路板，2-第二印刷线路板，3-第三印刷线路板，4-第四印刷线路板，5-第五印刷线路板，6-第一圆孔，7-圆形谐振窗，8-第二圆孔，9-金属腔，10-四分之一圆孔，11-圆形通孔。具体实施方式下面结合实施例及附图对本专利技术作进一步详细的描述，但本专利技术的实施方式不限于此。实施例：如图1～图4所示，本实施例提供了一种带通频率选择表面结构，该结构由五块印刷线路板(PrintedCircuitBoard，简称PCB)紧密堆叠而成，五块印刷线路板均为上下表面覆铜的印刷线路板，五块印刷线路板分别为第一印刷线路板1、第二印刷线路板2、第三印刷线路板3、第四印刷线路板4和第五印刷线路板5，其中第一印刷线路板1构成顶层印刷线路板，第二印刷线路板2、第三印刷线路板3和第四印刷线路板4构成中间层印刷线路板，第五印刷线路板5构成底层印刷线路板，每块印刷线路板为1.6mm，其由M*N个相同的周期性单元拼接组成；其中，M≥12，N≥12，由于周期性单元的数量较多，本实施例的图1中示出了4*4的周期性单元数量。进一步地，顶层印刷线路板(第一印刷线路板1)和底层印刷线路板(第五印刷线路板5)中每个周期性单元的中心具有第一圆孔6，该第一圆孔6的侧壁镀有金属材料，其半径为7.4mm，顶层印刷线路板的第一圆孔6和底层印刷线路板的第一圆孔6分别构成两个圆形谐振窗7，由于每块印刷线路板的厚度为1.6mm，因此两个圆形谐振窗7的厚度也为1.6mm，通过圆形谐振窗7耦合，可以产生双传输极点的带通频率响应特性。进一步地，中间层印刷线路板(第二印刷线路板2、第三印刷线路板3和第四印刷线路板4)中每个周期性单元的中心具有第二圆孔8，该第二圆孔8的侧壁镀有金属材料，其半径为17.4mm，中间层印刷线路板中每个周期性单元中心的第二圆孔8与第二印刷线路板2上表面的铜箔、第四印刷线路板4下表面的铜箔一起构成一个金属腔9，通过金属腔9，引入TM110的非谐振模式，从而引入低阻带的传输零点，改善传输特性。进一步地，顶层印刷线路板(本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种带通频率选择表面结构，其特征在于：由多层印刷线路板紧密堆叠而成，所述多层印刷线路板分别为顶层印刷线路板、中间层印刷线路板和底层印刷线路板，所述顶层印刷线路板和底层印刷线路板均为一块印刷线路板，所述中间层印刷线路板为多块印刷线路板，每块印刷线路板由M*N个相同的周期性单元拼接组成，所述顶层印刷线路板和底层印刷线路板中每个周期性单元的中心具有第一圆孔，所述第一圆孔的侧壁镀有金属材料；其中，M≥12，N≥12。

【技术特征摘要】
1.一种带通频率选择表面结构，其特征在于：由多层印刷线路板紧密堆叠而成，所述多层印刷线路板分别为顶层印刷线路板、中间层印刷线路板和底层印刷线路板，所述顶层印刷线路板和底层印刷线路板均为一块印刷线路板，所述中间层印刷线路板为多块印刷线路板，每块印刷线路板由M*N个相同的周期性单元拼接组成，所述顶层印刷线路板和底层印刷线路板中每个周期性单元的中心具有第一圆孔，所述第一圆孔的侧壁镀有金属材料；其中，M≥12，N≥12。2.根据权利要求1所述的带通频率选择表面结构，其特征在于：所述第一圆孔的半径为7mm～8mm。3.根据权利要求1所述的带通频率选择表面结构，其特征在于：所述中间层印刷线路板中每个周期性单元的中心具有第二圆孔，所述第二圆孔的侧壁镀有金属材料，且所述第二圆孔的半径大于第一圆孔的半径。4.根据权利要求3所述的带通频率选...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖瑞祥，罗聪，陈付昌，王世伟，胡熊敏，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：广东,44