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

射电天文用太赫兹三通带频率选择表面设计

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

刘海文, 占昕, 任宝平
PDF
导出引用
导出核心图
  • 本文设计一种基于单屏改进型开口谐振环(SRR)的太赫兹频率选择表面(FSS). 改进型 SRR 谐振单元由具有开口缝的金属贴片组成, 开口缝的物理尺寸会影响其阶跃特征阻抗特性. 本文通过对改进型 SRR 单元结构建立LC等效电路模型, 提取等效电路模型参数, 并结合传输线理论, 得到 FSS 的基频计算公式和谐波关系式. 相比于传统均匀 SRR, 本文所提出的改进型 SRR 多频带传输的控制更为灵活. 基于此特点, 设计了一款中心频率依次为 0.46 THz, 0.86 THz和 1.03 THz, 可应用于射电天文的三通带太赫兹 FSS. 采用电磁仿真软件对影响该 FSS 传输特性的关键参数、周期间隔、小型化程度以及入射角敏感性等重要指标进行分析研究. 结果表明, 改进型 SRR 三通带 FSS 在三个通带内的反射系数分别为 -37.6 dB, -13 dB和 -19.6 dB, 在0°–60° 范围内均具有稳定的频率响应特性, 且具有小型化程度高、损耗低等特点. 这种三通带 FSS 在太赫兹频段射电天文方面有潜在的应用价值.
      通信作者: 刘海文, liuhaiwen@gmail.com
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号: No. 61461020和U1431110)和江西省国际合作基金(批准号: 20133BDH80007和20132BDH80013)资助的课题.
    [1]

    Raymond D, Robert C, Vincent F, Harold S G, Neil M 2011 IEEE Trans. Terahertz Sci. Technol. 1 450

    [2]

    Huang H Y, Ding S, Wang B Z, Zang R 2014 Chin. Phys. B 23 064101

    [3]

    Leng W X, Ge L N, Xu S S, Zhan H L, Zhao K 2014 Chin. Phys. B 23 107804

    [4]

    Li S S, Zhang H, Hou Y, Bai J J, Liu W W, Chang S J 2013 Applied Optics 52 3305

    [5]

    Carelli P, Chiarello F, Cibella S, Di G A, Leoni R, Ortolani M, Torrioli G 2012 J Infrared Milli Terahz Waves 33 505

    [6]

    Yuan C, Xu S L, Yao J Q, Zhao X L, Cao X L, Wu L 2014 Chin. Phys. B 23 018102

    [7]

    Wang G D, Liu M H, Hu X W, Kong L H, Cheng L L, Chen Z Q 2014 Chin. Phys. B 23 017802

    [8]

    Wang W J, Wangle J F, Yan M B, Lu L, Ma H, Qu S B, Chen H Y, Xu C L 2014 Acta Phys. Sin. 63 174101 (in Chinese) [王雯洁, 王甲富, 闫明宝, 鲁磊, 马华, 屈绍波, 陈红雅, 徐翠莲. 2014 物理学报 63 174101]

    [9]

    Goussetis G, Feresidis A P 2010 IET Microw. Antennas Propag. 4 1105

    [10]

    Campos A L P S, Segundo F C G D S, Manicoba R H C, Neto G A, Assuncao A G D 2012 Microwave Opt Technol Lett. 54 2321

    [11]

    Ohira M, Deguchi H, Tsuji M, Shigesawa H 2004 IEEE Trans. Antennas Propagat. 52 2925

    [12]

    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]

    [13]

    Dubrovka R, Vazquez J, Parini C, Moore D 2006 IEE Proc. Microwaves Antenn. Propag 153 213

    [14]

    Costa F, Monorchio A, Manara G 2012 IEEE Antenn. Propag. Mag. 54 35

    [15]

    Claus J, Niels A M, Anders K 2009 Appl. Phys. Lett. 95 193108

    [16]

    Wang H Q 2008 Systems Engineering and Electronics 30 2054 (in Chinese) [王焕青 2008 系统工程与电子技术 30 2054]

    [17]

    Munk B(translated by Hou X Y) 2009 A Frequency Selective Surfaces Theory and Design(Beijing: Science Press) pp688-695 (in Chinese) [Munk B著 (侯新宇译) 2009 频率选择表面理论与设计(北京: 科学出版社)第 688–695 页]

    [18]

    Wu Z, Wu Z B 2005 Acta Electron. Sin. 33 517 (in Chinese) [武哲, 武振波 2005 电子学报 33 517]

    [19]

    Yan S, Vandenbosch G A E 2013 Appl. Phys. Lett. 102 103503

  • [1]

    Raymond D, Robert C, Vincent F, Harold S G, Neil M 2011 IEEE Trans. Terahertz Sci. Technol. 1 450

    [2]

    Huang H Y, Ding S, Wang B Z, Zang R 2014 Chin. Phys. B 23 064101

    [3]

    Leng W X, Ge L N, Xu S S, Zhan H L, Zhao K 2014 Chin. Phys. B 23 107804

    [4]

    Li S S, Zhang H, Hou Y, Bai J J, Liu W W, Chang S J 2013 Applied Optics 52 3305

    [5]

    Carelli P, Chiarello F, Cibella S, Di G A, Leoni R, Ortolani M, Torrioli G 2012 J Infrared Milli Terahz Waves 33 505

    [6]

    Yuan C, Xu S L, Yao J Q, Zhao X L, Cao X L, Wu L 2014 Chin. Phys. B 23 018102

    [7]

    Wang G D, Liu M H, Hu X W, Kong L H, Cheng L L, Chen Z Q 2014 Chin. Phys. B 23 017802

    [8]

    Wang W J, Wangle J F, Yan M B, Lu L, Ma H, Qu S B, Chen H Y, Xu C L 2014 Acta Phys. Sin. 63 174101 (in Chinese) [王雯洁, 王甲富, 闫明宝, 鲁磊, 马华, 屈绍波, 陈红雅, 徐翠莲. 2014 物理学报 63 174101]

    [9]

    Goussetis G, Feresidis A P 2010 IET Microw. Antennas Propag. 4 1105

    [10]

    Campos A L P S, Segundo F C G D S, Manicoba R H C, Neto G A, Assuncao A G D 2012 Microwave Opt Technol Lett. 54 2321

    [11]

    Ohira M, Deguchi H, Tsuji M, Shigesawa H 2004 IEEE Trans. Antennas Propagat. 52 2925

    [12]

    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]

    [13]

    Dubrovka R, Vazquez J, Parini C, Moore D 2006 IEE Proc. Microwaves Antenn. Propag 153 213

    [14]

    Costa F, Monorchio A, Manara G 2012 IEEE Antenn. Propag. Mag. 54 35

    [15]

    Claus J, Niels A M, Anders K 2009 Appl. Phys. Lett. 95 193108

    [16]

    Wang H Q 2008 Systems Engineering and Electronics 30 2054 (in Chinese) [王焕青 2008 系统工程与电子技术 30 2054]

    [17]

    Munk B(translated by Hou X Y) 2009 A Frequency Selective Surfaces Theory and Design(Beijing: Science Press) pp688-695 (in Chinese) [Munk B著 (侯新宇译) 2009 频率选择表面理论与设计(北京: 科学出版社)第 688–695 页]

    [18]

    Wu Z, Wu Z B 2005 Acta Electron. Sin. 33 517 (in Chinese) [武哲, 武振波 2005 电子学报 33 517]

    [19]

    Yan S, Vandenbosch G A E 2013 Appl. Phys. Lett. 102 103503

  • 引用本文:
    Citation:
计量
  • 文章访问数:  1358
  • PDF下载量:  175
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2014-11-22
  • 修回日期:  2015-03-23
  • 刊出日期:  2015-09-05

射电天文用太赫兹三通带频率选择表面设计

  • 1. 华东交通大学信息工程学院, 射频通信与传感器网络江西省重点实验室, 南昌 330013;
  • 2. 中国人民解放军73681部队, 南京 210042
  • 通信作者: 刘海文, liuhaiwen@gmail.com
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号: No. 61461020和U1431110)和江西省国际合作基金(批准号: 20133BDH80007和20132BDH80013)资助的课题.

摘要: 本文设计一种基于单屏改进型开口谐振环(SRR)的太赫兹频率选择表面(FSS). 改进型 SRR 谐振单元由具有开口缝的金属贴片组成, 开口缝的物理尺寸会影响其阶跃特征阻抗特性. 本文通过对改进型 SRR 单元结构建立LC等效电路模型, 提取等效电路模型参数, 并结合传输线理论, 得到 FSS 的基频计算公式和谐波关系式. 相比于传统均匀 SRR, 本文所提出的改进型 SRR 多频带传输的控制更为灵活. 基于此特点, 设计了一款中心频率依次为 0.46 THz, 0.86 THz和 1.03 THz, 可应用于射电天文的三通带太赫兹 FSS. 采用电磁仿真软件对影响该 FSS 传输特性的关键参数、周期间隔、小型化程度以及入射角敏感性等重要指标进行分析研究. 结果表明, 改进型 SRR 三通带 FSS 在三个通带内的反射系数分别为 -37.6 dB, -13 dB和 -19.6 dB, 在0°–60° 范围内均具有稳定的频率响应特性, 且具有小型化程度高、损耗低等特点. 这种三通带 FSS 在太赫兹频段射电天文方面有潜在的应用价值.

English Abstract

参考文献 (19)

目录

    /

    返回文章
    返回