基于PIN管和电感的可切换频率选择表面设计

发布时间：2021-08-09 18:48

　　可切换频率选择表面（Frequency Selective Surface,FSS）等效于无源频率选择表面在某一个频段内的来回搬移,能够主动的改变频带的位置来适应外部环境的变化。因此本文基于等效电路法,重点研究了多通带可切换频率选择表面的实现方式以及对于电磁波的透过率的优化,并对设计的FSS进行了仿真设计以及加工测试。本文的主要工作以及创新点如下:（1）首先,总结并设计并优化了4类可切换频率选择表面的实现方式,结合等效电路法分析了FSS的电磁特性及其工作原理,并对比分析了这4类可切换频率选择表面的优缺点。（2）其次,整合PIN管和电感对可切换频率选择表面的优点,基于方环缝隙FSS并考虑多屏对于频率选择表面的影响,设计了一款基于PIN管和电感的六边形缝隙可切换FSS。考虑到PIN二级管和电感的阻抗对于频率选择表面的影响以及有源器件本身作为馈线的影响,在FSS单元之间交替的加载PIN二级管和电感,控制上下层PIN二级管的通断可以实现FSS在某一频段的任意切换,且通带谐振频点处的透过率都大于90%,多个通带之间的任意切换显著提高了频率选择表面的灵活性以及在天线隐身方面的应用范围。（3）最后,... 

【文章来源】：南京邮电大学江苏省

【文章页数】：74 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

方环缝隙FSS加载电容管单元结构

两端的电压来调节变容二极管的阻抗，通过调节加载在缝隙中阻抗的大小可以获得不同的等效电路，进而可以主动地控制 FSS 的电磁传输特性。在仿真实验中，变容二极管可以近似等效为电容。其有源 FSS 单元结构模型以及具体的形状尺寸如下图 3.7 和图 3.8 所示。图 3.7 方环缝隙 FSS 加载电容管单元结构图 3.8 方环缝隙 FSS 单元结构尺寸通过分析图3.7可知，设计的FSS单元结构由两个金属构成通过中间的介质板分隔开。上层是一个方环缝隙结构，缝隙之间加载变容二极管，下层由感应线制成网格，网格之间

南京邮电大学专业学位硕士研究生学位论文 第三章 可切换 FSS 设计3.3.2 实现机制本文中设计的一种有源 FSS 就是在 FSS 中加入电感器件，通过改变电感值的大小来实现频带在 X 波段内的任意切换。加入电感能够把插入损耗降低在 1dB 内。设计的有源 FSS 由上下两层金属贴片组成，中间铺设一层介质板。其结构如下图 3.10 所示，上层是两个嵌套的方环即（a）图，下层是方环的四个角即（b）图。

【参考文献】：
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硕士论文
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[4]有源频率选择表面关键技术研究[D]. 鲍卓如.南京航空航天大学 2012
[5]基于有源FSS结构的单层可调微波吸收体[D]. 杨作成.西北工业大学 2007



本文编号：3332605