发明内容
[0005] 本发明的目的是针对现有技术的不足,提供基于二维平面级联的宽带吸波性频率选择表面,该频率选择表面采用带阻反射吸波面结合吸波面结构的方式,搭建出双极化宽带带吸型低通频率选择表面,能够在高频处产生一个极宽的吸波带,而在低频段实现低插损的低通特性。这种结构厚度薄,结构简单,易于设计,便于加工,成本低,并且具有设计成曲面频率选择表面的潜力。
[0006] 本发明的双层级联双极化宽带带吸型低通频率选择表面为周期性结构,每个结构单元包括带阻反射吸波面和吸波面。
[0007] 所述的吸波面为周期性分布结构单元,每个单元无缝排布,包括第一介质基片、以及镀在第一介质基片的电磁波最先入射表面(即左表面)的第一金属环;所述的第一金属环为封闭环形结构,边长小于第一介质基片的两轴长度,金属环的四边中心处共焊接有四个射频电阻。
[0008] 所述的射频电阻阻值相同,其电阻阻值需具体情况具体分析。
[0009] 所述的带阻反射吸波面为垂直设置的周期性分布结构单元,每个单元无缝排布,包括第二介质基片、镀在第二介质基片电磁波最先入射表面(即左表面)的第二金属环、镀在第二介质基片另一表面(即右表面)的第三、第四金属环;所述的第二、第三、第四金属环为封闭环形结构,边长均小于第二介质基片两轴长度;第二金属环的四边中心处共焊接有四个射频电阻。
[0010] 上述的第一、二介质基片的尺寸完全相同。
[0011] 上述的第一、二、三、四金属环与第一、二介质基片的中心重叠。
[0012] 上述第一、二介质基片的两轴长度指代第一、二介质基片在x轴和y轴方向上的两边长。
[0013] 吸波面与带阻反射吸波面平行设置,吸波面与带阻反射吸波面的中心所在直线与Z轴平行;且吸波面与带阻反射吸波面留有间隔,该间隔大小需具体情况具体分析,间隔大小会影响吸波效果以及低频通带的效果。
[0014] 本发明还可通过改变各个金属环的边长d1、d2、d3和d4,宽度w1、w2、w3和w4,第四金属环凹入的深度dd和宽度wd,射频电阻的阻值R1和R2吸波面和带阻反射吸波面之间空气路径的高度ha等结构参数对低频透波性能和高频吸波性能进行综合调控。
[0015] 具体工作原理:电磁波射入结构表面,直接透过吸波面,射到带阻反射面,由于带阻反射吸波面左表面的加载射频电阻的第二金属环在其谐振频点附近吸收一部分电磁波,并将一部分电磁波反射,剩下的电磁波直接透过第二金属环,于此同时,带阻反射吸波面右表面的第三、四金属环谐振反射对应频段的电磁波,产生两个传输零点。第二、三、四金属环反射的电磁波再次经过吸波面并被吸收。由于该结构在x轴方向与y轴方向结构完全相同,因此对于入射的TE波和TM波产生的滤波特性完全相同,因此具备双极化的特性。
[0016] 上述的TE波表示向z轴负方向入射且电场方向与y轴平行的电磁波;TM波表示向z轴负方向入射且电场方向与x轴平行的电磁波。本发明的目的是提供上述双极化宽带带吸型低通频率选择表面,作为低频段(VHF/UHF)天线的隐身天线罩上的应用。
[0017] 双极化宽带带吸型低通频率选择表面具有以下优点:
[0018] (1)这种双极化宽带带吸型低通频率选择表面在高频段表现为一个吸波器,能较好地吸收入射电磁波;在低频段,对电磁波几乎透明,入射波和出射波均可低插损甚至无插损透过。这样的特性使其可以作为低频段(VHF,UHF)天线的天线罩时,既可降低RCS,又几乎不会降低天线的增益。
[0019] (2)这种双极化宽带带吸型低通频率选择表面采用传统的二维平面的堆叠,在反射面上增加了吸波环,从而在高频处实现了极宽的吸波带。
[0020] (3)这种双极化宽带带吸型低通频率选择表面制作简单,整个结构用普通的PCB工艺就可以实现,并且吸波面元器件只需要焊接电阻,制作简单,成本低廉。