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用最小结构单元频率选择表面实现大入射角宽频带的透波材料

王丛屹 徐成 伍瑞新

用最小结构单元频率选择表面实现大入射角宽频带的透波材料

王丛屹, 徐成, 伍瑞新
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  • 不同于传统的频率选择表面(FSS),最小单元频率选择表面(mFSS)的工作频率取决于其基本结构单元中金属结构的内禀电容和电感,而不是单元的结构共振频率. 本文围绕用mFSS构建带通型透波材料,在分析了金属缝隙和金属线的内禀电容和电感的基础上,构建了以金属缝隙和金属线为基本单元的透波材料模型,研究了mFSS单元结构参数、等效电路参数和电波入射角对透波性能和带宽的影响,设计制备了工作在 10 GHz的透波材料. 研究结果表明;这种透波材料具有工作频带宽,对电磁波入射角度和极化方向不敏感等优点,在垂直入射时的-1 dB带宽达到40%,即使在大入射角(60°)下依然有很好的传输性能,-1 dB带宽接近20%. 实际制备的透波材料样品的测试结果和与理论计算结果相一致. mFSS的上述特性极大扩展了透波材料的应用场合,特别适用于雷达罩和天线罩等应用.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:61271080),博士点基金(批准号:20110091110030)和江苏省自然科学基金(批准号:BK2012722)资助的课题.
    [1]

    O'Nians F, Matson J 1966 US Patent 3231892

    [2]

    Ott R, Kouyoumjian R, Peters Jr. L 1967 Radio Sci. 2 1347

    [3]

    Chen C 1970 IEEE Trans. Antennas Propag. AP-18 660

    [4]

    Munk B, Kouyoumjian R, Peters Jr L 1971 IEEE Trans. Antennas Propag. AP-19 612

    [5]

    Li X Q, Gao J S, Zhao J L, Sun L C 2008 ActaPhys. Sin. 57 3803 (in Chinese)[李小秋, 高劲松, 赵晶丽, 孙连春 2008 物理学报 57 3803]

    [6]

    Mosallaei H, Sarabandi K 2004 IEEE Trans. Antennas Propag. 52 2403

    [7]

    Clavijo S, Díaz R E, McKinzie W E 2003 IEEE Trans. Antennas Propag. 51 2678

    [8]

    Kern D J, Werner D H, Lisovich M 2005 IEEE Trans. Antennas Propag. 53 1382

    [9]

    Cheng Y Z, Nie Y, Gong R Z, Wang X 2013 Acta Phys. Sin. 62 044103 (in Chinese)[程用志, 聂彦, 龚荣洲, 王鲜 2013 物理学报 62 044103]

    [10]

    Cheng Y Z, Wang Y, Nie Y, Zheng D H, Gong R Z, Xiong X, Wang X 2012 Acta Phys. Sin. 61 134102 (in Chinese)[程用志, 王莹, 聂彦, 郑栋浩, 龚荣洲, 熊炫, 王鲜 2012 物理学报 61 134102]

    [11]

    Cheng Y Z, Nie Y, Gong R Z, Zheng D H, Fan Y N, Xiong X, Wang X 2012 Acta Phys. Sin. 61 134101 (in Chinese)[程用志, 聂彦, 龚荣洲, 郑栋浩, 范跃农, 熊炫, 王鲜 2012 物理学报 61 134101]

    [12]

    Chen Q, Jiang J J, Bie S W, Wang P, Liu P, Xu X X 2011 Acta Phys. Sin. 60 074202 (in Chinese)[陈谦, 江建军, 别少伟, 王鹏, 刘鹏, 徐欣欣 2011 物理学报 60 074202]

    [13]

    Kamal Sarabandi, Nader Behdad 2007 IEEE Trans. Antennas Propag. 55 1239

    [14]

    Marcuvitz N 1964 Waveguide Handbook (Lexington, MA: Boston Technical Publishers) p1

    [15]

    Lee S, Zarrillo G, Law C L 1982 IEEE Trans. Antennas Propag. 30 904

    [16]

    Munk B A 2000 Frequency Selective Surface, Theory and Design (New York: Wiley) pp109-112

  • [1]

    O'Nians F, Matson J 1966 US Patent 3231892

    [2]

    Ott R, Kouyoumjian R, Peters Jr. L 1967 Radio Sci. 2 1347

    [3]

    Chen C 1970 IEEE Trans. Antennas Propag. AP-18 660

    [4]

    Munk B, Kouyoumjian R, Peters Jr L 1971 IEEE Trans. Antennas Propag. AP-19 612

    [5]

    Li X Q, Gao J S, Zhao J L, Sun L C 2008 ActaPhys. Sin. 57 3803 (in Chinese)[李小秋, 高劲松, 赵晶丽, 孙连春 2008 物理学报 57 3803]

    [6]

    Mosallaei H, Sarabandi K 2004 IEEE Trans. Antennas Propag. 52 2403

    [7]

    Clavijo S, Díaz R E, McKinzie W E 2003 IEEE Trans. Antennas Propag. 51 2678

    [8]

    Kern D J, Werner D H, Lisovich M 2005 IEEE Trans. Antennas Propag. 53 1382

    [9]

    Cheng Y Z, Nie Y, Gong R Z, Wang X 2013 Acta Phys. Sin. 62 044103 (in Chinese)[程用志, 聂彦, 龚荣洲, 王鲜 2013 物理学报 62 044103]

    [10]

    Cheng Y Z, Wang Y, Nie Y, Zheng D H, Gong R Z, Xiong X, Wang X 2012 Acta Phys. Sin. 61 134102 (in Chinese)[程用志, 王莹, 聂彦, 郑栋浩, 龚荣洲, 熊炫, 王鲜 2012 物理学报 61 134102]

    [11]

    Cheng Y Z, Nie Y, Gong R Z, Zheng D H, Fan Y N, Xiong X, Wang X 2012 Acta Phys. Sin. 61 134101 (in Chinese)[程用志, 聂彦, 龚荣洲, 郑栋浩, 范跃农, 熊炫, 王鲜 2012 物理学报 61 134101]

    [12]

    Chen Q, Jiang J J, Bie S W, Wang P, Liu P, Xu X X 2011 Acta Phys. Sin. 60 074202 (in Chinese)[陈谦, 江建军, 别少伟, 王鹏, 刘鹏, 徐欣欣 2011 物理学报 60 074202]

    [13]

    Kamal Sarabandi, Nader Behdad 2007 IEEE Trans. Antennas Propag. 55 1239

    [14]

    Marcuvitz N 1964 Waveguide Handbook (Lexington, MA: Boston Technical Publishers) p1

    [15]

    Lee S, Zarrillo G, Law C L 1982 IEEE Trans. Antennas Propag. 30 904

    [16]

    Munk B A 2000 Frequency Selective Surface, Theory and Design (New York: Wiley) pp109-112

  • [1] 顾超, 屈绍波, 裴志斌, 徐卓, 柏鹏, 彭卫东, 林宝勤. 基于磁谐振器加载的宽频带超材料吸波体的设计. 物理学报, 2011, 60(8): 087801. doi: 10.7498/aps.60.087801
    [2] 顾超, 屈绍波, 裴志斌, 徐卓, 林宝勤, 周航, 柏鹏, 顾巍, 彭卫东, 马华. 基于电阻膜的宽频带超材料吸波体的设计. 物理学报, 2011, 60(8): 087802. doi: 10.7498/aps.60.087802
    [3] 吴良威, 张正平. 基于多开口田字形宽频带低损耗左手材料. 物理学报, 2016, 65(16): 164101. doi: 10.7498/aps.65.164101
    [4] 何政蕊, 耿友林. 一种新型宽频带低损耗小单元左手材料的设计与实现. 物理学报, 2016, 65(9): 094101. doi: 10.7498/aps.65.094101
    [5] 丛丽丽, 付强, 曹祥玉, 高军, 宋涛, 李文强, 赵一, 郑月军. 一种高增益低雷达散射截面的新型圆极化微带天线设计. 物理学报, 2015, 64(22): 224219. doi: 10.7498/aps.64.224219
    [6] 高劲松, 赵晶丽, 孙连春, 李小秋. 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
    [7] 王秀芝, 高劲松, 徐念喜. Ku/Ka波段双通带频率选择表面雷达罩设计研究. 物理学报, 2013, 62(23): 237302. doi: 10.7498/aps.62.237302
    [8] 周航, 屈绍波, 彭卫东, 王甲富, 马华, 张东伟, 张介秋, 柏鹏, 徐卓. 一种加载电阻膜吸波材料的新型频率选择表面. 物理学报, 2012, 61(10): 104201. doi: 10.7498/aps.61.104201
    [9] 孟繁义, 吴 群, 吴 健. 1.7—2.7GHz宽频带小单元异向介质设计及其介质参数提取. 物理学报, 2006, 55(5): 2194-2199. doi: 10.7498/aps.55.2194
    [10] 刘青伦, 王自成, 刘濮鲲. 基于双排矩形梳状慢波结构的W波段宽频带行波管模拟研究. 物理学报, 2012, 61(12): 124101. doi: 10.7498/aps.61.124101
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出版历程
  • 收稿日期:  2014-02-05
  • 修回日期:  2014-03-18
  • 刊出日期:  2014-07-05

用最小结构单元频率选择表面实现大入射角宽频带的透波材料

  • 1. 南京大学电子科学与工程学院, 南京 210093
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号:61271080),博士点基金(批准号:20110091110030)和江苏省自然科学基金(批准号:BK2012722)资助的课题.

摘要: 不同于传统的频率选择表面(FSS),最小单元频率选择表面(mFSS)的工作频率取决于其基本结构单元中金属结构的内禀电容和电感,而不是单元的结构共振频率. 本文围绕用mFSS构建带通型透波材料,在分析了金属缝隙和金属线的内禀电容和电感的基础上,构建了以金属缝隙和金属线为基本单元的透波材料模型,研究了mFSS单元结构参数、等效电路参数和电波入射角对透波性能和带宽的影响,设计制备了工作在 10 GHz的透波材料. 研究结果表明;这种透波材料具有工作频带宽,对电磁波入射角度和极化方向不敏感等优点,在垂直入射时的-1 dB带宽达到40%,即使在大入射角(60°)下依然有很好的传输性能,-1 dB带宽接近20%. 实际制备的透波材料样品的测试结果和与理论计算结果相一致. mFSS的上述特性极大扩展了透波材料的应用场合,特别适用于雷达罩和天线罩等应用.

English Abstract

参考文献 (16)

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