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

一种性能稳定的新型频率选择表面及其微带天线应用

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

袁子东, 高军, 曹祥玉, 杨欢欢, 杨群, 李文强, 商楷
PDF
导出引用
  • 设计了一种基于分形树结构的高性能频率选择表面(frequency selective surface,FSS),并将其作为微带天线的空间滤波器,同时改善天线的辐射与散射性能. 该FSS单元是由两层金属及其中间介质组成,上、下层金属采用金属柱连结,整体构成树枝状分形结构. 通过优化参数,得到了一种宽带、极化无关、宽入射角、小型化的超薄FSS,厚度只有约0.017λ. 将该FSS应用于微带天线后,天线的相对带宽拓展到40%,工作频段内的增益得到改善,9.6 GHz时,天线的增益提高了6.7 dB,同时,天线工作频带内的雷达散射截面(radar cross section,RCS)也得到了明显减缩,最大减缩为12.7 dB. 实验结果与仿真结果符合得较好,证实了该空间滤波器具有提高宽带天线增益、增强天线定向性、改善天线带宽与降低天线带内RCS的效果,可以应用于宽带天线带内辐射与散射性能的同时改善.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:61271100)、陕西省自然科学基金研究重点项目(批准号:2010JZ010)和陕西省自然科学基础研究计划项目(批准号:2012JM8003)资助的课题.
    [1]

    Munk B A 2000 Frequency Selective Surfaces Theory and Design (New York: Wiley) p28

    [2]

    Rajesh N, Malathi K, Sanjay B, Ramprabhu S, Sandeepkumar P, Jayaram K P 2013 IEEE Antennas And Wireless Propagation Letters 12 718

    [3]

    Chen Y, Zhao D, Wang Y, Shu W 2012 Chin. Phys. B 21 058401

    [4]

    Gao J S, Feng X G, Sun L C, Jia H Y 2009 Acta Phys. Sin. 58 505 (in Chinese) [高劲松, 冯晓国, 孙连春, 贾宏燕 2009 物理学报 58 505]

    [5]

    Tang G M, Miao J G, Dong J M, Hu X Q 2012 Acta Phys. Sin. 61 118401 (in Chinese) [唐光明, 苗俊刚, 董金明, 胡晓晴 2012 物理学报 61 118401]

    [6]

    Wang S S, Gao J S, Liang F C, Wang Y S, Chen X 2011 Acta Phys. Sin. 60 050703 (in Chinese) [王珊珊, 高劲松, 梁凤超, 王岩松, 陈新 2011 物理学报 60 050703]

    [7]

    Gao J S, Wang S S, Feng X G, Xu N X, Zhao J L, Chen H 2010 Acta Phys. Sin. 59 7338 (in Chinese) [高劲松, 王珊珊, 冯晓国, 徐念喜, 赵晶丽, 陈红 2010 物理学报 59 7338]

    [8]

    Tang G M, Miao J G, Dong J M 2012 Acta Phys. Sin. 61 068402 (in Chinese) [唐光明, 苗俊刚, 董金明 2012 物理学报 61 068402]

    [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 050703]

    [10]

    Xu L X, Feng X G, Wang Y S, Chen X, Gao J S 2011 Acta Phys. Sin. 60 114102 (in Chinese) [徐念喜, 冯晓国, 王岩松, 陈新, 高劲松 2011 物理学报 60 114102]

    [11]

    Yuehe G, Karu P E, Trevor S F 2012 IEEE Trans. Antennas Propagat. 60 743

    [12]

    Andrew R W, Trevor S B, Jay G Y 2008 IEEE Trans. Antennas Propagat. 56 3382

    [13]

    Abbas P, Hadi B, Javad N 2012 IEEE Trans. Antennas Propagat. 60 2101

    [14]

    Lina M, Bernard J 2010 IEEE Trans. Antennas Propagat. 9 326

    [15]

    Alireza F, Lotfollah S 2012 IEEE Trans. Antennas Propagat. 60 78

    [16]

    Zhao H, Qu S B, Lin B Q, Wang J F, Ma H, Xu Z, Peng W D, Bai P 2012 IEEE Trans. Antennas Propagat. 60 3040

    [17]

    Zhu B, Wang Z, Huang C, Feng Y, Zhao J, Jiang T 2010 Progress in Electromagnetics Research 10 231

    [18]

    Ma Y, Chen Q, Grant J, Saha S C, Khalid A, Cumming D R 2011 Opt. Lett. 36 945

    [19]

    Li H, Li H Y, Zhou B, Shen X P, Cheng Q, Cui T J 2011 J. Appl. Phys. 110 014909

    [20]

    Luo H, Wang T, Gong R Z, Nie Y, Wang X 2011 Chin. Phys. Lett. 28 034204

    [21]

    Lu L, Qu S B, Ma H, Yu F, Xia S, Xu Z, Bai P 2013 Acta Phys. Sin. 62 104102 (in Chinese) [鲁磊, 屈绍波, 马华, 余斐, 夏颂, 徐卓, 柏鹏 2013 物理学报 62 104102]

    [22]

    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]

    [23]

    Munk B A 2000 Frequency Selective Surfaces Theory and Design (New York: Wiley) p80–116

    [24]

    Lei C J, Yu S, Li H F, Niu X J, Liu Y H, Hou S Y, Zhang T Z 2013 Acta Phys. Sin. 62 044103 (in Chinese) [雷朝军, 喻胜, 李宏福, 牛新建, 刘迎辉, 候慎勇, 张天钟 2012 物理学报 61 180202]

    [25]

    Prior C J, Hall P S 1985 Electron Lett. 21 719

    [26]

    Feresidis A P, Vardaxoglou J C 2001 IEE Proc-Microw. Antennas Propag 148 345

    [27]

    Abbas P, Hadi B, Javad N 2012 IEEE Trans. Antennas Propagat. 60 2101

  • [1]

    Munk B A 2000 Frequency Selective Surfaces Theory and Design (New York: Wiley) p28

    [2]

    Rajesh N, Malathi K, Sanjay B, Ramprabhu S, Sandeepkumar P, Jayaram K P 2013 IEEE Antennas And Wireless Propagation Letters 12 718

    [3]

    Chen Y, Zhao D, Wang Y, Shu W 2012 Chin. Phys. B 21 058401

    [4]

    Gao J S, Feng X G, Sun L C, Jia H Y 2009 Acta Phys. Sin. 58 505 (in Chinese) [高劲松, 冯晓国, 孙连春, 贾宏燕 2009 物理学报 58 505]

    [5]

    Tang G M, Miao J G, Dong J M, Hu X Q 2012 Acta Phys. Sin. 61 118401 (in Chinese) [唐光明, 苗俊刚, 董金明, 胡晓晴 2012 物理学报 61 118401]

    [6]

    Wang S S, Gao J S, Liang F C, Wang Y S, Chen X 2011 Acta Phys. Sin. 60 050703 (in Chinese) [王珊珊, 高劲松, 梁凤超, 王岩松, 陈新 2011 物理学报 60 050703]

    [7]

    Gao J S, Wang S S, Feng X G, Xu N X, Zhao J L, Chen H 2010 Acta Phys. Sin. 59 7338 (in Chinese) [高劲松, 王珊珊, 冯晓国, 徐念喜, 赵晶丽, 陈红 2010 物理学报 59 7338]

    [8]

    Tang G M, Miao J G, Dong J M 2012 Acta Phys. Sin. 61 068402 (in Chinese) [唐光明, 苗俊刚, 董金明 2012 物理学报 61 068402]

    [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 050703]

    [10]

    Xu L X, Feng X G, Wang Y S, Chen X, Gao J S 2011 Acta Phys. Sin. 60 114102 (in Chinese) [徐念喜, 冯晓国, 王岩松, 陈新, 高劲松 2011 物理学报 60 114102]

    [11]

    Yuehe G, Karu P E, Trevor S F 2012 IEEE Trans. Antennas Propagat. 60 743

    [12]

    Andrew R W, Trevor S B, Jay G Y 2008 IEEE Trans. Antennas Propagat. 56 3382

    [13]

    Abbas P, Hadi B, Javad N 2012 IEEE Trans. Antennas Propagat. 60 2101

    [14]

    Lina M, Bernard J 2010 IEEE Trans. Antennas Propagat. 9 326

    [15]

    Alireza F, Lotfollah S 2012 IEEE Trans. Antennas Propagat. 60 78

    [16]

    Zhao H, Qu S B, Lin B Q, Wang J F, Ma H, Xu Z, Peng W D, Bai P 2012 IEEE Trans. Antennas Propagat. 60 3040

    [17]

    Zhu B, Wang Z, Huang C, Feng Y, Zhao J, Jiang T 2010 Progress in Electromagnetics Research 10 231

    [18]

    Ma Y, Chen Q, Grant J, Saha S C, Khalid A, Cumming D R 2011 Opt. Lett. 36 945

    [19]

    Li H, Li H Y, Zhou B, Shen X P, Cheng Q, Cui T J 2011 J. Appl. Phys. 110 014909

    [20]

    Luo H, Wang T, Gong R Z, Nie Y, Wang X 2011 Chin. Phys. Lett. 28 034204

    [21]

    Lu L, Qu S B, Ma H, Yu F, Xia S, Xu Z, Bai P 2013 Acta Phys. Sin. 62 104102 (in Chinese) [鲁磊, 屈绍波, 马华, 余斐, 夏颂, 徐卓, 柏鹏 2013 物理学报 62 104102]

    [22]

    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]

    [23]

    Munk B A 2000 Frequency Selective Surfaces Theory and Design (New York: Wiley) p80–116

    [24]

    Lei C J, Yu S, Li H F, Niu X J, Liu Y H, Hou S Y, Zhang T Z 2013 Acta Phys. Sin. 62 044103 (in Chinese) [雷朝军, 喻胜, 李宏福, 牛新建, 刘迎辉, 候慎勇, 张天钟 2012 物理学报 61 180202]

    [25]

    Prior C J, Hall P S 1985 Electron Lett. 21 719

    [26]

    Feresidis A P, Vardaxoglou J C 2001 IEE Proc-Microw. Antennas Propag 148 345

    [27]

    Abbas P, Hadi B, Javad N 2012 IEEE Trans. Antennas Propagat. 60 2101

  • 引用本文:
    Citation:
计量
  • 文章访问数:  2331
  • PDF下载量:  697
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2013-07-24
  • 修回日期:  2013-09-02
  • 刊出日期:  2014-01-05

一种性能稳定的新型频率选择表面及其微带天线应用

  • 1. 空军工程大学信息与导航学院, 西安 710077
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号:61271100)、陕西省自然科学基金研究重点项目(批准号:2010JZ010)和陕西省自然科学基础研究计划项目(批准号:2012JM8003)资助的课题.

摘要: 设计了一种基于分形树结构的高性能频率选择表面(frequency selective surface,FSS),并将其作为微带天线的空间滤波器,同时改善天线的辐射与散射性能. 该FSS单元是由两层金属及其中间介质组成,上、下层金属采用金属柱连结,整体构成树枝状分形结构. 通过优化参数,得到了一种宽带、极化无关、宽入射角、小型化的超薄FSS,厚度只有约0.017λ. 将该FSS应用于微带天线后,天线的相对带宽拓展到40%,工作频段内的增益得到改善,9.6 GHz时,天线的增益提高了6.7 dB,同时,天线工作频带内的雷达散射截面(radar cross section,RCS)也得到了明显减缩,最大减缩为12.7 dB. 实验结果与仿真结果符合得较好,证实了该空间滤波器具有提高宽带天线增益、增强天线定向性、改善天线带宽与降低天线带内RCS的效果,可以应用于宽带天线带内辐射与散射性能的同时改善.

English Abstract

参考文献 (27)

目录

    /

    返回文章
    返回