钱建波，朱建平，董 进

(1.江苏电子信息职业学院 现代教育技术中心，江苏 淮安 223003；2.南京理工大学 电子工程与光电技术学院，江苏 南京 210094)

0 引言

近年来，频率选择表面(Frequency Selective Surface，FSS)作为空间滤波器广泛应用于各种通信系统[1-3]，诸如电磁屏蔽[4]、天线罩[5]、天线副反射器[6]以及吸波体[7]等领域。由于实际工程需要，带通FSS被广泛研究,尤其是对具有高选择性、平坦的通带、双极化以及较小电尺寸等优越性能的FSS更加关注。基于介质集成波导技术设计了单层带通FSS[8]。基于曲折的结构设计实现了一种小型化的带通FSS[9]。但是，文献[8-9]提出的这2种FSS都是一阶的，仅具有单个的传输极点和传输零点，导致通带平坦度不够好。为此，提出了一种方形波导型宽带带通FSS[10]，但是通带两侧没有传输零点，其频率选择性能较差。基于多层堆叠结构，提出了二阶带通FSS[11-12]和三阶带通FSS[13]，但是这些堆叠FSS具有复杂的结构和较大的厚度，导致质量较大、装配难度大。后来，一些三维(3-D)带通FSS被提出[14-16]，但是仅仅工作在单极化模式。本文设计并分析了一种具有双极化、高选择性、良好角度稳定性的三阶带通3-D FSS。

1 3-D FSS周期单元

提出的高选择性三阶带通3-D FSS的4×4个单元三维视图、俯视图和剖面图如图1所示。由图1可以看出，3-D FSS的每个单元结构由3个贴片金属方筒和3个介质方筒嵌套而成。相邻的2个贴片金属方筒与它们之间嵌套的介质方筒组成方形同轴路径，即路径I和路径II。相邻的单元结构之间构成平行板路径，即路径III。路径I、路径II和路径III中介质方筒的相对介电常数分别为εrI，εrII和εrIII。……