于正永,陆华丽,唐万春

(1.江苏电子信息职业学院计算机与通信学院,江苏 淮安 223003)(2.南京师范大学物理科学与技术学院,江苏 南京 210023)

频率选择表面(frequency selective surface,FSS)可以应用于天线罩[1]、天线副反射器[2]、吸波体[3]以及电磁屏蔽[4]等领域. 与传统的滤波器相比[5-7],FSS是一种由具有特定形状的周期单元组成的二维阵列结构,具有独特的空间滤波特性,可以实现带通或带阻滤波性能. 在卫星通信系统中,为了增加多频天线的通信能力,要求FSS能够工作在相应的多个频段. 同时,当3个通信通道工作在相近的频率时,此时需要设计具有小通带比的三通带FSS.

为了满足上述的应用需求,一些三通带FSS被研究人员提出. 通过集总元件加载[8]、盘绕结构[9]和互补结构[10]等方式,提出了3种相似频率响应的三通带FSS. 但是,这3种FSS每个通带均为一阶响应,由于缺少传输零极点,存在通带不够平坦和带外抑制宽度较窄等不足. 通过堆叠三层方环阵列,设计了一种具有高选择性和良好角度稳定性的三通带FSS[11]. 最近,研究人员通过将文献[11]中的方环替换为六边形环,拓宽了第二通带的工作带宽,降低了带内的插入损耗[12]. 但是,这两种FSS[11-12]的第一通带仍为一阶响应;同时随着入射角度的增加,在高频段均出现了栅瓣效应. 作为一种替换的方法,三维(three-dimensional,3D)FSS的概念被提出[13-15]. 其中,文献[13]基于阶梯阻抗和均匀阻抗两种谐振结构,采用多层印刷电路板(printed circuit board,PCB)技术实现了一种具有二阶响应的三通带FSS,但是,该3D FSS仅能够工作在单极化模……