一种具有紧密间隔特性的频率选择表面结构及其单元结构制造技术

一种具有紧密间隔特性的频率选择表面结构及其单元结构，属于电磁波技术领域，其特征在于：包括自上而下依次设置的第一金属层、第一介质基板、第二金属层和第二介质基板；所述第一金属层上开设有“卍”字型缝隙和“井”字型缝隙；所述“卍”字型缝隙位于结构中心位置；所述“井”字型缝隙共四个，分别位于“卍”字型缝隙分隔开的四个区域内，并围绕结构中心依次旋转90

【技术实现步骤摘要】
一种具有紧密间隔特性的频率选择表面结构及其单元结构


[0001]本技术属于电磁波
，尤其涉及一种具有紧密间隔特性的频率选择表面结构及其单元结构。

技术介绍

[0002]频率选择表面(Frequency Selective Surface，FSS)是一种基于特定图形组成的周期性二维表面结构，其具有出色的电磁选择滤波功能，它本身不吸收电磁能量，但是却能够有效的控制入射电磁波的传输和反射，而且还可以对电磁波实现频率选择和极化选择的特性，一般分为缝隙型结构和贴片型结构。基于其出色的滤波特性，一般可被应用于天线罩、雷达罩、吸波材料、天线等方面。
[0003]现有的频率选择表面的不足之处在于现有多频段频率间隔较大、谐振频率比过高、在高频段处结构稳定性较差，不能满足当下更多场景和更高性能的要求，并且现有FSS结构单元尺寸较大，已不能满足当下追求小型化结构的需求。

技术实现思路

[0004]为了解决现有技术中存在的上述问题，本技术提供了一种具有紧密间隔特性的频率选择表面结构及其单元结构。本技术要解决的技术问题通过以下技术方案实现：
[0005]第一方面，本技术提供一种具有紧密间隔特性的频率选择表面单元结构，包括自上而下依次设置的第一金属层、第一介质基板、第二金属层和第二介质基板；所述第一金属层和第二金属层上均设置有缝隙；其中，所述第一金属层(1)上开设有“卍”字型缝隙和“井”字型缝隙；所述“卍”字型缝隙位于结构中心位置；所述“井”字型缝隙共四个，分别位于“卍”字型缝隙分隔开的四个区域内，并围绕结构中心依次旋转90
°
设置；所述“卍”字型缝隙和“井”字型缝隙相连接；
[0006]所述第二金属层上开设有十字型缝隙和回字纹型缝隙；所述十字型缝隙位于结构中心位置；所述回字纹型缝隙共四个，分别位于十字型缝隙分隔开的四个区域内，并围绕结构中心依次旋转90
°
设置。
[0007]进一步，本技术所述具有紧密间隔特性的频率选择表面单元结构，所述第一金属层和所述第二金属层上设置的缝隙均为中心对称结构。
[0008]进一步，本技术所述具有紧密间隔特性的频率选择表面单元结构，所述“井”字型缝隙包括一个第一矩形缝隙、一个第二矩形缝隙、一个第三矩形缝隙和一个第四矩形缝隙；所述第一矩形缝隙和第三矩形缝隙分别与第二矩形缝隙和第四矩形缝隙平行设置；所述第一矩形缝隙和第二矩形缝隙均与第三矩形缝隙和第四矩形缝隙相连接。
[0009]进一步，本技术所述具有紧密间隔特性的频率选择表面单元结构，所述第一矩形缝隙和第三矩形缝隙相互垂直设置；所述第二矩形缝隙和第四矩形缝隙相互垂直设置。
[0010]进一步，本技术所述具有紧密间隔特性的频率选择表面单元结构，所述第一矩形缝隙、第二矩形缝隙、第三矩形缝隙和第四矩形缝隙长度、宽度完全相同。
[0011]进一步，本技术所述具有紧密间隔特性的频率选择表面单元结构，所述“卍”字型缝隙和“井”字型缝隙通过第一矩形缝隙、第二矩形缝隙、第三矩形缝隙和第四矩形缝隙相连接。
[0012]进一步，本技术所述具有紧密间隔特性的频率选择表面单元结构，所述十字型缝隙和所述回字纹型缝隙通过第五矩形缝隙连接。
[0013]进一步，本技术所述具有紧密间隔特性的频率选择表面单元结构，所述十字型缝隙和第五矩形缝隙连接部位垂直。
[0014]进一步，本技术所述具有紧密间隔特性的频率选择表面单元结构，所述第一介质基板和第二介质基板由耐燃材料制成；所述第一金属层和第二金属层由金属制成；所述金属包括铜或铝或金。
[0015]第二方面，本技术提供一种具有紧密间隔特性的频率选择表面结构，包括M
×
N个周期性排布的如第一方面任一项所述的频率选择表面单元结构，其中，M和N为大于等于1的整数。
[0016]与现有技术相比，本技术的有益效果在于：
[0017]1、本技术具有紧密间隔特性的频率选择表面结构在2.33GHz、5.54GHz和8.88GHz三个频点附近处都具有极强的带阻滤波特性，能够保护工作在此三频点的信号被有效屏蔽，防止干扰。
[0018]2、本技术具有紧密间隔特性的频率选择表面结构三个谐振频点比例为1：2.38：3.81，谐振点紧凑排列，结构间互耦影响弱。
[0019]3、本技术具有紧密间隔特性的频率选择表面结构具有非常好的极化稳定性，在TE和TM极化入射波垂直照射时谐振频率无偏差，对结构性能无影响；同时具有非常好的角度稳定性，在TE和TM模式下，以不同角度入射波照射时谐振频率和带宽变化较小，对结构性能无影响。
附图说明
[0020]图1是本技术实施例所述具有紧密间隔特性的频率选择表面单元结构的侧视图；
[0021]图2是本技术实施例所述具有紧密间隔特性的频率选择表面单元结构第一金属层的主视图；
[0022]图3是本技术实施例所述具有紧密间隔特性的频率选择表面单元结构第二金属层的主视图；
[0023]图4是本技术实施例所述具有紧密间隔特性的频率选择表面多单元结构的立体图；
[0024]图5是本技术实施例所述具有紧密间隔特性的频率选择表面结构在TE极化模式下的滤波性能仿真图；
[0025]图6是本技术实施例所述具有紧密间隔特性的频率选择表面结构在TM极化模式下的滤波性能仿真图；
[0026]图7是本技术实施例所述具有紧密间隔特性的频率选择表面结构在TE极化模式下的角度稳定性能仿真图；
[0027]图8是本技术实施例所述具有紧密间隔特性的三频带频率选择表面结构在TM极化模式下的角度稳定性能仿真图；
[0028]其中：1
‑
第一金属层；11
‑“
卍”字型缝隙；12
‑“
井”字型缝隙；121
‑
第一矩形缝隙；122
‑
第二矩形缝隙；123
‑
第三矩形缝隙；124
‑
第四矩形缝隙；2
‑
第一介质基板；3
‑
第二金属层；21
‑
十字型缝隙；22
‑“
回字纹型缝隙；221
‑
第五矩形缝隙；4
‑
第二介质基板。
具体实施方式
[0029]为了进一步阐述本技术为达成预定技术目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及具体实施方式，对依据本技术提出的具有紧密间隔特性的频率选择表面结构及其单元结构进行详细说明。
[0030]有关本技术的前述及其他
技术实现思路
、特点及功效，在以下配合附图的具体实施方式详细说明中即可清楚地呈现。通过具体实施方式的说明，可对本技术为达成预定目的所采取的技术手段及功效进行更加深入且具体地了解，然而所附附图仅是提供参考与说明之用，并非用来对本技术的技术方案加本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有紧密间隔特性的频率选择表面单元结构，其特征在于：包括自上而下依次设置的第一金属层(1)、第一介质基板(2)、第二金属层(3)和第二介质基板(4)；所述第一金属层和第二金属层上均设置有缝隙；其中，所述第一金属层(1)上开设有“卍”字型缝隙(11)和“井”字型缝隙(12)；所述“卍”字型缝隙(11)位于结构中心位置；所述“井”字型缝隙(12)共四个，分别位于“卍”字型缝隙(11)分隔开的四个区域内，并围绕结构中心依次旋转90
°
设置；所述“卍”字型缝隙(11)和“井”字型缝隙(12)相连接；所述第二金属层(3)上开设有十字型缝隙(21)和回字纹型缝隙(22)；所述十字型缝隙(21)位于结构中心位置；所述回字纹型缝隙(22)共四个，分别位于十字型缝隙(21)分隔开的四个区域内，并围绕结构中心依次旋转90
°
设置。2.根据权利要求1所述具有紧密间隔特性的频率选择表面单元结构，其特征在于：所述第一金属层(1)和所述第二金属层(3)上设置的缝隙均为中心对称结构。3.根据权利要求1所述具有紧密间隔特性的频率选择表面单元结构，其特征在于：所述“井”字型缝隙(12)包括一个第一矩形缝隙(121)、一个第二矩形缝隙(122)、一个第三矩形缝隙(123)和一个第四矩形缝隙(124)；所述第一矩形缝隙(121)和第三矩形缝隙(123)分别与第二矩形缝隙(122)和第四矩形缝隙(124)平行设置；所述第一矩形缝隙(121)和第二矩形缝隙(122)均与第三矩形缝隙(123)和第四矩形缝隙...

【专利技术属性】
技术研发人员：李毅，
申请(专利权)人：西安旭彤电子科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：