搜索

x

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

具有陡降特性的新型混合单元频率选择表面

王岩松 高劲松 徐念喜 汤洋 陈新

引用本文:
Citation:

具有陡降特性的新型混合单元频率选择表面

王岩松, 高劲松, 徐念喜, 汤洋, 陈新

A novel frequency selective surface of hybrid-element type with sharply decreased stop-band

Wang Yan-Song, Gao Jin-Song, Xu Nian-Xi, Tang Yang, Chen Xin
PDF
导出引用
  • 频率选择雷达罩是频率选择表面(FSS)的重要应用之一,为了获得频率选择雷达罩更好的隐身性能,设计了一种基于开孔单元FSS新型单元FSS. 这种新型单元是在原有开孔单元周期边界处增加条形孔构成,其传输性能兼具开孔型和贴片型FSS的特征,因此称作混合单元频率选择表面. 以FSS 在某导弹雷达罩上的应用为背景,采用周期矩量法及离散粒子群算法进行设计优化. 仿真结果表明,新型混合单元FSS与对应的开孔型FSS相比具有更陡峭的过渡带和更低的阻带透过率;与双屏FSS相比具有更低的通带插入损耗和更薄的厚度,且结构和制作工艺相对简单. 采用自由空间法对等效平板样件进行传输性能测试,测试和仿真曲线符合较好,验证了设计的准确性和可行性. 新型混合单元FSS特别适用于敌我双方工作频段接近的情形,它的提出为FSS隐身雷达罩研制提供了一条可行性较高的新途径.
    Frequency selective radome is one of the most important applications of frequency selective surface (FSS). In order to obtain better stealth performance, a novel element FSS, based on a regular slot element FSS, is presented in this paper. The novel element consists of a slot element in the center and at least two slot strips placed on the periodic boundary. We call such FSS the “hybrid-element type FSS” because it exhibits characteristics of both slot type and patch type FSS. Simulation and optimization work is carried out by using a period moment method and a discrete particle swarm optimization method based on the application requirements of a missile radome. Simulation results show that the hybrid-element type FSS has much steeper transition section between pass-band and stop-band, and much lower transmittance in stop-band when compared with the corresponding slot type FSS. The new FSS also has much lower insertion loss in pass-band, much thinner thickness, much simple structure and fabrication process when compared with the ordinary two-layer FSS. Equivalent sample plate is fabricated using printed circuit method and tested using the free space method. Good fit between simulation and testing results verify the accuracy and feasibility of this novel FSS design. The hybrid-element type FSS is especially suitable for the stealth radome when woking frequencies of both sides are very close. It provides a simple and feasible approach for developing frequency selective radome.
    • 基金项目: 长春光机所重点实验室基金(批准号:YZGX1SJ13A)资助的课题.
    • Funds: Project supported by the Foundation for Key Laboratory of CIOMP, China (Grant No.YZGX1SJ13A).
    [1]

    Wang X Z, Gao J S, Xu N X 2013 Acta Phys. Sin. 62 167307 (in Chinese)[王秀芝, 高劲松, 徐念喜2013 物理学报62 167307]

    [2]

    Zhang J, Gao J S, Xu N X 2013 Acta Phys. Sin. 62 147304 (in Chinese)[张建, 高劲松, 徐念喜2013 物理学报 62 147304]

    [3]

    Lin B Q, Zhao S H, Wei W, Da X Y, Zhen Q R, Zhang H Y, Zhu M 2014 Chin. Phys. B 23 024201

    [4]

    Yuan Z D, Gao J, Cao X Y, Yang H H, Yang Q, Li W Q, Shang K 2014 Acta Acta Phys. Sin. 63 014102 (in Chinese)[袁子东, 高军, 曹祥玉, 杨欢欢, 杨群, 李文强, 商楷2014 物理学报63 014102]

    [5]

    Lu G W, Zhang J, Yang J Y, Zhang T X, Kou Y 2013 Acta Phys. Sin. 62 198401 (in Chinese)[鲁戈舞, 张剑, 杨洁颖, 张天翔, 寇元2013 物理学报62 198401]

    [6]

    Wang X Z, Gao J S, Xu N X 2013 Acta Phys. Sin. 62 237302 (in Chinese)[王秀芝, 高劲松, 徐念喜2013 物理学报62 237302]

    [7]

    Meng Z J, L M Y, Wu Z, Huang J 2008 Chin. J. Radio Sci. 23 1123(in Chinese) [蒙志军, 吕明云, 武哲, 黄俊 2008 电波科学学报23 1123]

    [8]

    Wu T K 1995 Frequency-selective surface and Grid Array(New York:Wiley) pp102-106

    [9]

    Wang J B, Lu J 2011 Acta Phys. Sin. 60 057304 (in Chinese)[汪剑波, 卢俊2011 物理学报60 057304]

    [10]

    Wang L C, Zhang Q, Feng X L 2012 Modern Radar 34 63(in Chinese) [王立超, 张强, 冯晓磊2012 现代雷达34 63]

    [11]

    Munk B A 2000 Frequency Selective Surface:Theory and Design (1st Ed.) (New York: Wiley) pp1-20

    [12]

    Chen X, Gao J S, Xu N X, Wang Y S, Feng X G 2012 Acta Phys. Sin. 61 217307 (in Chinese)[陈新, 高劲松, 徐念喜, 王岩松, 冯晓国2012 物理学报61 217307]

    [13]

    Pelton E L, Munk B A 1974 Antennas and Propagation 32 799

    [14]

    Li X Q, Gao J S 2006 Opt. Precision Eng. 14 219 (in Chinese) [李小秋, 高劲松2006 光学精密工程14 219]

  • [1]

    Wang X Z, Gao J S, Xu N X 2013 Acta Phys. Sin. 62 167307 (in Chinese)[王秀芝, 高劲松, 徐念喜2013 物理学报62 167307]

    [2]

    Zhang J, Gao J S, Xu N X 2013 Acta Phys. Sin. 62 147304 (in Chinese)[张建, 高劲松, 徐念喜2013 物理学报 62 147304]

    [3]

    Lin B Q, Zhao S H, Wei W, Da X Y, Zhen Q R, Zhang H Y, Zhu M 2014 Chin. Phys. B 23 024201

    [4]

    Yuan Z D, Gao J, Cao X Y, Yang H H, Yang Q, Li W Q, Shang K 2014 Acta Acta Phys. Sin. 63 014102 (in Chinese)[袁子东, 高军, 曹祥玉, 杨欢欢, 杨群, 李文强, 商楷2014 物理学报63 014102]

    [5]

    Lu G W, Zhang J, Yang J Y, Zhang T X, Kou Y 2013 Acta Phys. Sin. 62 198401 (in Chinese)[鲁戈舞, 张剑, 杨洁颖, 张天翔, 寇元2013 物理学报62 198401]

    [6]

    Wang X Z, Gao J S, Xu N X 2013 Acta Phys. Sin. 62 237302 (in Chinese)[王秀芝, 高劲松, 徐念喜2013 物理学报62 237302]

    [7]

    Meng Z J, L M Y, Wu Z, Huang J 2008 Chin. J. Radio Sci. 23 1123(in Chinese) [蒙志军, 吕明云, 武哲, 黄俊 2008 电波科学学报23 1123]

    [8]

    Wu T K 1995 Frequency-selective surface and Grid Array(New York:Wiley) pp102-106

    [9]

    Wang J B, Lu J 2011 Acta Phys. Sin. 60 057304 (in Chinese)[汪剑波, 卢俊2011 物理学报60 057304]

    [10]

    Wang L C, Zhang Q, Feng X L 2012 Modern Radar 34 63(in Chinese) [王立超, 张强, 冯晓磊2012 现代雷达34 63]

    [11]

    Munk B A 2000 Frequency Selective Surface:Theory and Design (1st Ed.) (New York: Wiley) pp1-20

    [12]

    Chen X, Gao J S, Xu N X, Wang Y S, Feng X G 2012 Acta Phys. Sin. 61 217307 (in Chinese)[陈新, 高劲松, 徐念喜, 王岩松, 冯晓国2012 物理学报61 217307]

    [13]

    Pelton E L, Munk B A 1974 Antennas and Propagation 32 799

    [14]

    Li X Q, Gao J S 2006 Opt. Precision Eng. 14 219 (in Chinese) [李小秋, 高劲松2006 光学精密工程14 219]

  • [1] 王东俊, 孙子涵, 张袁, 唐莉, 闫丽萍. 抗方阻波动的超宽带轻薄频率选择表面吸波体. 物理学报, 2024, 73(2): 024201. doi: 10.7498/aps.73.20231365
    [2] 刘海文, 占昕, 任宝平. 射电天文用太赫兹三通带频率选择表面设计. 物理学报, 2015, 64(17): 174103. doi: 10.7498/aps.64.174103
    [3] 张建, 高劲松, 徐念喜, 于淼. 基于混合周期栅网结构的频率选择表面设计研究. 物理学报, 2015, 64(6): 067302. doi: 10.7498/aps.64.067302
    [4] 兰峰, 高喜, 亓丽梅. 基于频率选择表面的双层改进型互补结构太赫兹带通滤波器研究. 物理学报, 2014, 63(10): 104209. doi: 10.7498/aps.63.104209
    [5] 焦健, 高劲松, 徐念喜, 冯晓国, 胡海翔. 基于传递函数的频率选择表面集总参数研究. 物理学报, 2014, 63(13): 137301. doi: 10.7498/aps.63.137301
    [6] 袁子东, 高军, 曹祥玉, 杨欢欢, 杨群, 李文强, 商楷. 一种性能稳定的新型频率选择表面及其微带天线应用. 物理学报, 2014, 63(1): 014102. doi: 10.7498/aps.63.014102
    [7] 徐永顺, 别少伟, 江建军, 徐海兵, 万东, 周杰. 含螺旋单元频率选择表面的宽频带强吸收复合吸波体. 物理学报, 2014, 63(20): 205202. doi: 10.7498/aps.63.205202
    [8] 夏步刚, 张德海, 孟进, 赵鑫. 毫米波二阶分形频率选择表面寄生谐振的抑制. 物理学报, 2013, 62(17): 174103. doi: 10.7498/aps.62.174103
    [9] 王秀芝, 高劲松, 徐念喜. 利用集总LC元件实现频率选择表面极化分离的特性. 物理学报, 2013, 62(14): 147307. doi: 10.7498/aps.62.147307
    [10] 王秀芝, 高劲松, 徐念喜. Ku/Ka波段双通带频率选择表面设计研究. 物理学报, 2013, 62(16): 167307. doi: 10.7498/aps.62.167307
    [11] 焦健, 徐念喜, 冯晓国, 梁凤超, 赵晶丽, 高劲松. 基于互补屏的主动频率选择表面设计研究. 物理学报, 2013, 62(16): 167306. doi: 10.7498/aps.62.167306
    [12] 张建, 高劲松, 徐念喜. 光学透明频率选择表面的设计研究. 物理学报, 2013, 62(14): 147304. doi: 10.7498/aps.62.147304
    [13] 陈新, 高劲松, 徐念喜, 王岩松, 冯晓国. 电介质桁架对频率选择表面传输特性的影响. 物理学报, 2012, 61(21): 217307. doi: 10.7498/aps.61.217307
    [14] 吴翔, 裴志斌, 屈绍波, 徐卓, 柏鹏, 王甲富, 王新华, 周航. 具有极化选择特性的超材料频率选择表面的设计. 物理学报, 2011, 60(11): 114201. doi: 10.7498/aps.60.114201
    [15] 汪剑波, 卢俊. 双屏频率选择表面结构的遗传算法优化. 物理学报, 2011, 60(5): 057304. doi: 10.7498/aps.60.057304
    [16] 陈谦, 江建军, 别少伟, 王鹏, 刘鹏, 徐欣欣. 含有源频率选择表面可调复合吸波体. 物理学报, 2011, 60(7): 074202. doi: 10.7498/aps.60.074202
    [17] 高劲松, 王珊珊, 冯晓国, 徐念喜, 赵晶丽, 陈红. 二阶Y环频率选择表面的设计研究. 物理学报, 2010, 59(10): 7338-7343. doi: 10.7498/aps.59.7338
    [18] 卢 俊, 陈新邑, 汪剑波. 圆环单元FSS对吸波材料特性的影响研究. 物理学报, 2008, 57(11): 7200-7203. doi: 10.7498/aps.57.7200
    [19] 李小秋, 冯晓国, 高劲松. 光学透明频率选择表面的研究. 物理学报, 2008, 57(5): 3193-3197. doi: 10.7498/aps.57.3193
    [20] 李小秋, 高劲松, 赵晶丽, 孙连春. 一种适用于雷达罩的频率选择表面新单元研究. 物理学报, 2008, 57(6): 3803-3806. doi: 10.7498/aps.57.3803
计量
  • 文章访问数:  5109
  • PDF下载量:  808
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2013-11-25
  • 修回日期:  2013-12-30
  • 刊出日期:  2014-04-05

/

返回文章
返回