小型化双边陡降频率选择表面的设计与研究

发布时间：2020-03-30 08:28

【摘要】：频率选择表面是在介质表面上按一定周期排列的金属缝隙单元或者金属贴片单元构成的一种新型人工电磁表面,当电磁波入射到这种人工电磁表面时,贴片单元在其谐振频率处产生反射特性而缝隙单元在其谐振频率处产生透射特性,具有空间滤波功能。理想的频率选择表面在通带内具有较低的插入损耗,而在通带外则快速下降进入阻带,阻带透过率很低,而且理论上频率选择表面是无数相同单元周期排列构成,但是在实际过程中因为空间尺寸的限制,需要减小单元尺寸使其在同等面积的平面上排列足够多的单元。本文中概述了频率选择表面的背景和基础理论知识,主要集中在第一、二两章。针对频率选择表面所需要的传输响应双边陡降和周期尺寸小型化的设计要求,设计提出了新型频率选择表面,并加工测试进行验证。具体工作内容如下:第一部分主要是根据滤波器中的紧凑型微带谐振单元设计出了一种基于紧凑型微带谐振单元的频率选择表面;将两片相同的紧凑型微带谐振单元金属层结构级联在介质两侧设计出一种层叠型频率选择表面,通过控制中间层介质的厚度,在其传输响应通带两侧各引入一个传输零点实现通带外的双边陡降特性,并通过仿真和测试验证了其具有良好的角度稳定性和极化稳定性。第二部分主要是研究耦合孔在频率选择表面上的运用,在基于紧凑型微带谐振单元的层叠型频率选择表面中加入了耦合孔,调节耦合孔孔径的大小来控制上下层之间的耦合系数,实现传输响应中传输零点和传输极点位置的调节,所设计频率选择表面具有更好的双边陡降特性,同时通过实验验证其在不同极化电磁波和入射角度下仍具有良好的传输响应。第三部分主要是结合频率选择表面小型化的设计思想,将耶路撒冷十字单元结构和金属柱相结合设计出了一种针织型耶路撒冷十字单元频率选择表面,设计的针织型频率选择表面具有小型化的特点。并给出了对应的等效电路模型,结合单元结构的参数分析,对针织型频率选择表面工作原理进行深入研究。
【图文】：

图 2.19 频率选择表面主从边界 2.6. 本章小结本章主要介绍频率选择表面的基本原理。工作原理。其次，针对缝隙型和贴片型频率选率选择表面的基本单元类型、介质加载方式、式与极化方式进行介绍并分析这些因素所带来象和避免产生栅瓣的方法进行简要的分析。最程做简要介绍。
【学位授予单位】：杭州电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TN713

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本文编号：2607303