孙海竹 ,张建心*,孙永志 ,樊心民 ,黄小东 ,李厚荣

(1.潍坊学院物理与光电工程学院，山东 潍坊 261061；2.潍坊学院新型电磁材料研究所，山东 潍坊 261061)

基于钛酸锶钡陶瓷的宽带频率选择表面设计

孙海竹1,2,张建心1,2*,孙永志2*,樊心民1,2,黄小东1,2,李厚荣2

(1.潍坊学院物理与光电工程学院，山东 潍坊 261061；2.潍坊学院新型电磁材料研究所，山东 潍坊 261061)

设计了一种基于钛酸锶钡陶瓷的新型宽带频率选择表面，其基本单元尺度为亚波长，按照三角晶格进行排列。通过调节单元的共振频率，实现了三个共振模式耦合而形成宽带工作的阻带。模拟结果表明，电磁波在0°入射的时候，频率选择表面的带宽为7.8 GHz。当钛酸锶钡陶瓷的相对介电常数由115降低到85时，阻带带宽可以增大到8.7 GHz。该设计具有良好的宽带特性，在电子对抗和隐身领域具有重要的军事价值。

频率选择表面；钛酸锶钡陶瓷；宽带；相对介电常数

1 引言

频率选择表面(frequency selective surfaces, FSS)作为一种空间滤波器，能够反射和透过某一频段的电磁波[1-3]。FSS通常由介质基底上周期性排布的金属贴片单元或孔径单元组成，例如三角形贴片[4]、2.5维超微型单元[5]、多重分形结构[6]、双层超薄微型结构[7]以及蝴蝶型结构[8]。由于具有优越的频率选择特性，FSS广泛应用于人工磁导体[9-10]、吸波表面[11]和低雷达散射截面 (radar cross section, RCS)天线[12-13]。为了解决金属单元容易被氧化和腐蚀的问题，特别是在高温和高功率的工作环境下，Li等[14]采用高相对介电参数材料和金属单元交替排列的方式制作FSS，并利用工作频率9.38 GHz、最高功率25 kW、脉冲长度1 μs的高功率微波源对其设计的FSS性能进行了检测。……