傳統(tǒng)的頻率選擇表面（Frequency Selective Surface,FSS）一般由各種二維形狀的金屬貼片或槽線結(jié)構(gòu)按周期排列而形成的無限大區(qū)域的平面結(jié)構(gòu),其對(duì)不同頻率、極化模式和入射角度的空間電磁波具有頻率選擇性,因此也常被稱為空間濾波器。三維FSS 比傳統(tǒng)二維FSS多了一個(gè)維度上的設(shè)計(jì)自由度,能在所需工作頻段引入更多的傳輸零、極點(diǎn)。在實(shí)現(xiàn)同樣性能的前提下,三維FSS具有陡峭的頻率選擇特性、較好的角度和極化穩(wěn)定性、平坦的通帶以及較小的單元尺寸等優(yōu)勢(shì),因此,其設(shè)計(jì)和應(yīng)用得到了研究人員們的關(guān)注。本文主要介紹了基于方同軸的雙通帶和寬帶外抑制帶通兩類3-DFSS結(jié)構(gòu),并對(duì)其進(jìn)行了相關(guān)的研究和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。論文的主要內(nèi)容包括:（1）在原有方同軸FSS的基礎(chǔ)上,通過引入金屬化通孔和耦合縫隙,增加了 FSS的諧振模式。FSS通過奇偶模耦合效應(yīng),產(chǎn)生了更多的傳輸零、極點(diǎn),可以實(shí)現(xiàn)平坦的帶通性能、陡峭的頻率選擇性和寬帶外抑制。將金屬化通孔和耦合縫隙應(yīng)用于多個(gè)電磁波傳輸路徑,可以實(shí)現(xiàn)多通帶響應(yīng)。（2）將金屬化通孔和耦合縫隙應(yīng)用于方同軸結(jié)構(gòu),形成了一個(gè)雙通帶3-D FSS。在電磁波傳輸路徑中引入金屬化通... 

【文章來源】：南京師范大學(xué)江蘇省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：63 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

FSS在軍事和空間科學(xué)方面的應(yīng)用:(a)雷達(dá)天線罩，(b)多頻反射面夭線

（ａ）?（ｂ）??圖１．１?ＦＳＳ在軍事和空間科學(xué)方面的應(yīng)用：（ａ）雷達(dá)天線罩，（ｂ）多頻反射面天線??？＂?Ｖ?Ｍ＾ｌｃ?ｐｈｏｎｅ?Ｒ＾ｄｉａｉｒｄ?ＲＨ?１１０＊２＊５?Ｗｈ?、ｌｄ??｜｜ｈｗ?、?｜?ＶｉＭＨ／－ｌ（．Ｈ／）?（ｈａｒｇｉａ：?Ｈｕｔ?／?ｙ?Ｒｅｃｅｉｖｅｒ?ｃｏｉｌ??Ａｍｅｎｎａ?．?ＢＫｋｃｃ＼ｃｒｏｆ??ｆ?．騰黑?１?Ｂ?卞＝＾？?■ＢＵＵＵＭＵ．Ｗ?｜，ｚ?—??ｖｖ；．�。�?＇＞?＇＇＇?１ＪＬＪ＊＊＊ＨＭ?ｎｎ＂?＾?Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ?ｌａ＞＼＇ｒｏｆ??ｙ）?Ｉ?卜�。�?ｍ—、，，，．”??Ｖ：?７ｉ?Ｉ?ｒａｎ？ｎｉｉ丨ｅｒ?ｃｏｉｌ??＂齡咖＿?／?Ｆ—＿ｄ??（ａ）?（ｂ）??圖１．２?ＦＳＳ在民用方面的應(yīng)用：（ａ）安裝在室內(nèi)，（ｂ）安裝在無線充電裝置上??１．３國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀??人們對(duì)ＦＳＳ的認(rèn)知大致開始于１８世紀(jì)，美國(guó)人ＦｒａｎｓｉｓＨｏｐｋｉｎｓｏｎ觀察到自??然光透過絲質(zhì)紗巾形成了奇異的散射現(xiàn)象，后來美國(guó)物理學(xué)家Ｄ．?Ｒｉｔｔｅｎｈｏｕｓｅ通??過研究光學(xué)中的光柵結(jié)構(gòu)對(duì)Ｆｒａｍｉｓｌｔｏｐｋｉｎｓｏｎ觀察到的現(xiàn)象進(jìn)行了解釋，還指出??周期柵的這種濾波特性其實(shí)是周期結(jié)構(gòu)與空間電磁波彼此作用時(shí)呈現(xiàn)出的基本??電磁特性｜６］。Ｍａｒｃｏｎｉ與Ｆｒａｎｋｌｉｎ在１９１９年對(duì)拋物反射面天線中所使用的金屬??線柵進(jìn)行的研究

?當(dāng)于一張能使入射電磁波完全反射的導(dǎo)電平面，而對(duì)諧振頻率外的入射電磁波表??現(xiàn)為不同程度的透射。圖１．３?（ｂ）所示的縫隙型ＦＳＳ為貼片型ＦＳＳ的互補(bǔ)結(jié)構(gòu)，??在結(jié)構(gòu)參數(shù)確定和平面電磁波入射條件下呈現(xiàn)的濾波性能與貼片型ＦＳＳ正好相??反。??（ａ）?（ｂ）??圖１．３傳統(tǒng)ＦＳＳ的兩種類型：（ａ）貼片型ＦＳＳ，?（ｂ）縫隙型ＦＳＳ??早期人們對(duì)ＦＳＳ的分析和研宄主要通過運(yùn)用準(zhǔn)靜態(tài)場(chǎng)理論、變分法和等效??電路法等解析方法。Ｇ．?Ｇ．?Ｍａｃｆａｒｌａｎｃｅ在］９４６年利用準(zhǔn)靜態(tài)場(chǎng)理論分析丫在微??波頻段內(nèi)無限薄一維周期帶線的散射特性［７１。Ｋｉｅｂｕｒｔｚ和Ｉｓｈｉｍａｒｕ利用變分法求??解了具有周期孔徑結(jié)構(gòu)的薄導(dǎo)電平板的散＾特性ｍ。Ｎ．?Ｍａｒｃｕｖｉｔｚ利用等效電路??法求解了一維周期帶線的傳輸和反射系數(shù)，并給出了周期帶線在平行極化和垂直??極化電磁波入射時(shí)的等效電路參數(shù)值［９１。??除以上解析方法外，矩量法（Ｍｏｍｅｎｔ?Ｍｅｔｈｏｄ，?ＭＯＭ）?｜Ｈ＞１、有限元法（Ｆｉｎｉｔｅ??Ｅｌｅｍｅｎｔ?Ｍｅｔｈｏｄ，?ＦＥＭ）丨１１－１２丨、時(shí)域有限差分法（Ｆｉｎｉｔｅ?Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ?Ｔｉｍｅ?Ｄｏｍａｉｎ，??ＦＤＴＤ）以及一些組合方法等電磁場(chǎng)數(shù)值計(jì)算方法也在一定程度上使得頻率??選擇表面的研宄得到了延伸和發(fā)展。其中，矩量法又可分為模匹配法（Ｍｏｄｅ??Ｍａｔｃｈｉｎｇ?Ｍｅｔｈｏｄ，?ＭＭＭ）、譜域法（Ｓｐｅｃｔｒａｌ?Ｄｏｍａｉｎ?Ｍｅｔｈｏｄ．?ＳＤＭ）、周期矩量法??（Ｐｅｒｉｏｄｉｃ?Ｍｏｍｅｎｔ?Ｍｅｔｈｏｄ．?ＰＭＭ）等全波分析方法

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]帶有多層介質(zhì)襯底FSS的損耗和帶寬特性分析[J]. 侯新宇,萬偉,佟明安,萬國(guó)賓.  微波學(xué)報(bào). 1999(04)
[2]多層頻率選擇表面的分析[J]. 沈忠祥,華榮喜.  電子學(xué)報(bào). 1992(06)
[3]用譜域法分析含介質(zhì)襯底的頻率選擇表面[J]. 李京鳴,章文勛.  微波學(xué)報(bào). 1989(04)

博士論文
[1]新型人工周期結(jié)構(gòu)的特性研究及應(yīng)用[D]. 施永榮.南京理工大學(xué) 2015
[2]頻率選擇表面的小型化設(shè)計(jì)與優(yōu)化技術(shù)研究[D]. 鄭書峰.西安電子科技大學(xué) 2012

碩士論文
[1]自由空間法微波參數(shù)測(cè)試技術(shù)[D]. 王娟.電子科技大學(xué) 2013



本文編號(hào)：3497156