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基于六边形双环单元的双通带频率选择表面研究

2019-10-21井浩宇施强董士崔

中国电气工程学报 2019年19期

井浩宇 施强 董士崔

摘  要:  频率选择表面是一种对入射电磁波有选择透过性的空间滤波器,常被应用于机载雷达天线罩设计及电磁脉冲防护领域。在实际的雷达系统中,系统所涉及的频率往往不止一种,而且工作频带分布范围也比较广,因此本文提出了一种基于六边形双环单元结构的双通带频率选择表面,它对X波段以及Ka波段的雷达信号具有选择透过性,结构上还具有小型化的优点。通过CST STUDIO SUITE软件对该结构进行仿真,得到了较为优良的性能,同时发现该结构对于小角度入射的电磁波具有较好的入射角稳定性。

关键词:  频率选择表面(FSS);双通带;入射角稳定性

引言

频率选择表面(Frequency Selective Surface,简称FSS)是指呈二维周期性分布的金属贴片或缝隙阵列,它能对入射波的频率、入射角、极化方式进行选择,常被称为空间滤波器,被应用于生活中的各个领域[1,2,3]。

在军事领域,频率选择表面被广泛应用于机载雷达天线罩设计,它可对雷达工作频段内的信号选择性透过,而其他信号不可通过,这大大缩减了系统的雷达散射截面积(Radar Cross Section,简称RCS),提高了系统的隐身性能,因此在现代战争中具有重要的意义[4]。

在实际的雷达系统中,整个系统所涉及的频率不止一种,所需的工作频段有可能分布在很广的范围内,这就要求所设计的频率选择表面不止能对一个频率范围内的信号具有选择特性,因此多通带FSS的设计也就成了必要。

然而,当所需的工作频带过多时也会产生一些问题。……

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