【技术实现步骤摘要】
本技术涉及微波频段电磁波调控，具体涉及一种透射散射一体化的频率选择表面。
技术介绍
1、频率选择表面(fss)是一种空间滤波器，是由金属贴片单元或缝隙单元组成的二维周期结构，它对电磁波表现出带通或带阻特性，由于其特定的选频特性，被广泛应用于微波、红外等频段的天线罩，以保证雷达的探测性能。fss天线罩的工作机理是工作频段内的电磁波几乎可以无损伤地穿过天线罩，保证天线的正常工作，对带外信号起到抑制和反射的作用。正是这种带外抑制赋予了fss很大的rcs(雷达散射截面)，显然对其隐身性能影响很大，不利于其在特殊领域的应用。
2、由于频率选择表面具有较高的rcs，使得雷达整体的隐身性能降低。为了实现减缩目标的rcs，一般是通过对电磁波的传播路径进行调控，而调控电磁波的传播路径的方式主要包括两种，一是消耗吸收入射能量，以减少或消除回波散射，例如雷达吸波材料ram的使用等；二是改变反射电磁波的传播方向，以削弱对回波信号的接收，例如低rcs外形设计等。传统上会通过设计雷达天线罩的几何形状来弥补这种隐身性能上的不足，但随着反隐身技术的发展，这种反射信号仍然可以被探测到，故这种方式已经难以满足雷达对高隐身性能和低rcs的追求。
3、后来，研究人员开发了一种通过加载吸波材料来降低fss天线罩rcs的方法，但这种方法会给天线罩增加额外的重量，不利于其在飞行器领域的应用。此外，加载的吸波材料也会在一定程度上影响原fss的频率选择性能。因此，迫切需要一种选频性能好、rcs低且没有额外重量的fss。
技术实
1、为了解决目前出现的多种降低rcs的方式在与频率选择表面结合之后都会在一定程度上影响其原始的频率选择性能，难以达到实际应用的需求的技术问题，本技术的目的在于提供一种透射散射一体化的频率选择表面，在保证频率选择性能的前提下，可解决频率选择表面rcs较高的问题。
2、为实现上述目的，本技术的技术方案如下。
3、一种透射散射一体化的频率选择表面，是由多个频率选择表面单元周期性排布构成；每个所述频率选择表面单元均是由编码单元构成的6×6阵列结构；
4、每个所述编码单元均是由谐振器构成的m×m阵列结构；
5、每个所述谐振器均包括介质基板和金属结构；所述金属结构包括金属网格层和贴片小单元，所述金属网格层加载在所述介质基板的中部；所述贴片小单元加载在所述介质基板的表面。
6、进一步，每个所述频率选择表面单元均由4个编码模块构成；且其中一个编码模块是由与其相邻的编码模块沿相邻的侧边翻转180°形成；
7、每个所述编码模块均是由编码单元构成的3×3阵列结构。
8、更进一步，每个频率选择表面单元均是由多个编码单元按照编码序列“001011”周期性排布构成；所述编码单元包括“0”编码单元和“1”编码单元，所述“0”编码单元与所述“1”编码单元是由彼此翻转180°形成。
9、更进一步，每个所述编码单元的表面均具有一层贴片大单元；
10、所述“0”编码单元上的贴片大单元位于y轴正方向上，所述“1”编码单元上的贴片大单元位于y轴负方向上。
11、更进一步，所述“0”编码单元是编码序列为“0”的编码单元；所述“1”编码单元是编码序列为“1”的编码单元。
12、更进一步，所述贴片大单元是由贴片小单元构成的n×n阵列结构；其中，m＝n。
13、进一步，m是≥2的整数。
14、进一步优选的，m是≥4的整数。
15、更进一步优选的，m＝4。
16、进一步，相邻两个所述谐振器上的贴片小单元的尺寸均相同，每个所述贴片小单元均为边长11.9mm的正方形金属贴片。
17、进一步，不同谐振器沿x轴方向的周期均为px＝12mm，不同谐振器沿z轴方向周期均为pz＝12mm。
18、进一步，所述金属网格层是由十字金属网格线构成；所述十字金属网格线是由两条金属网格线构成的十字结构；
19、相邻两个所述谐振器上的金属网格线的宽度均相同；每根所述金属网格线的宽度均为0.05mm。
20、进一步，所述介质基板的材料为树脂基复合材料，所述介质基板的厚度为4.0mm；所述金属结构的材料均为铜，所述金属网格层和所述贴片小单元的厚度均为0.017mm。
21、本技术的有益效果：
22、1、在te和tm极化电磁波入射下，本技术的频率选择表面，在较大角域内具有很好的频率选择性能，同时具有一定的降低雷达散射截面(rcs)功能。
23、2、本技术的频率选择表面，在保证频率选择性能的前提下，降低其rcs，提高其隐身性能，可解决频率选择表面rcs较高的问题，而且整体架构简单，稳定性强，便于加工和集成。
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1.一种透射散射一体化的频率选择表面，其特征在于，是由多个频率选择表面单元周期性排布构成；每个所述频率选择表面单元均是由编码单元(10)构成的6×6阵列结构；
2.根据权利要求1所述的透射散射一体化的频率选择表面，其特征在于，每个所述频率选择表面单元均由4个编码模块构成；且其中一个编码模块是由与其相邻的编码模块沿相邻的侧边翻转180°形成；
3.根据权利要求2所述的透射散射一体化的频率选择表面，其特征在于，每个频率选择表面单元均是由多个编码单元(10)按照编码序列“001011”周期性排布构成；所述编码单元(10)包括“0”编码单元和“1”编码单元，所述“0”编码单元与所述“1”编码单元是由彼此翻转180°形成。
4.根据权利要求3所述的透射散射一体化的频率选择表面，其特征在于，每个所述编码单元(10)的表面均具有一层贴片大单元；
5.根据权利要求4所述的透射散射一体化的频率选择表面，其特征在于，所述贴片大单元是由贴片小单元(23)构成的n×n阵列结构；其中，m＝n。
6.根据权利要求1或5所述的透射散射一体化的频率选择
7.根据权利要求1所述的透射散射一体化的频率选择表面，其特征在于，相邻两个所述谐振器(20)上的贴片小单元(23)的尺寸均相同，每个所述贴片小单元(23)均为边长11.9mm的正方形金属贴片。
8.根据权利要求1所述的透射散射一体化的频率选择表面，其特征在于，不同谐振器(20)沿x轴方向的周期均为px＝12mm，不同谐振器(20)沿z轴方向周期均为pz＝12mm。
9.根据权利要求1所述的透射散射一体化的频率选择表面，其特征在于，所述金属网格层(22)是由十字金属网格线构成；所述十字金属网格线是由两条金属网格线构成的十字结构；
10.根据权利要求1所述的透射散射一体化的频率选择表面，其特征在于，所述介质基板(21)的材料为树脂基复合材料，所述介质基板(21)的厚度为4.0mm；所述金属结构的材料均为铜，所述金属网格层(22)和所述贴片小单元(23)的厚度均为0.017mm。
...【技术特征摘要】
1.一种透射散射一体化的频率选择表面，其特征在于，是由多个频率选择表面单元周期性排布构成；每个所述频率选择表面单元均是由编码单元(10)构成的6×6阵列结构；
2.根据权利要求1所述的透射散射一体化的频率选择表面，其特征在于，每个所述频率选择表面单元均由4个编码模块构成；且其中一个编码模块是由与其相邻的编码模块沿相邻的侧边翻转180°形成；
3.根据权利要求2所述的透射散射一体化的频率选择表面，其特征在于，每个频率选择表面单元均是由多个编码单元(10)按照编码序列“001011”周期性排布构成；所述编码单元(10)包括“0”编码单元和“1”编码单元，所述“0”编码单元与所述“1”编码单元是由彼此翻转180°形成。
4.根据权利要求3所述的透射散射一体化的频率选择表面，其特征在于，每个所述编码单元(10)的表面均具有一层贴片大单元；
5.根据权利要求4所述的透射散射一体化的频率选择表面，其特征在于，所述贴片大单元是由贴片小单元(23)构成的n×n阵列结构；其中，m＝n。
【专利技术属性】
技术研发人员：王甲富，李铁夫，楚遵天，王振旭，冯存前，屈绍波，
申请(专利权)人：中国人民解放军空军工程大学，
类型：新型
国别省市：
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