介紹了一種叉指電容加載的小型化周期結(jié)構(gòu)的多層頻率選擇表面設(shè)計(jì),提出了工作帶通且具有超寬阻帶頻率特性的叉指電容加載結(jié)構(gòu)的小型化頻率選擇表面.闡述了分布參數(shù)叉指加載的小型化寬阻帶帶通頻率選擇表面的組成結(jié)構(gòu),分析了這種寬阻帶帶通頻率選擇表面的機(jī)理.對分布參數(shù)叉指電容加載結(jié)構(gòu)的周期小型化頻率選擇表面,采用了等效電路分析法和三維仿真軟件進(jìn)行了分析和仿真設(shè)計(jì),仿真結(jié)果具有超寬阻帶和帶通的頻率特性;提出的叉指結(jié)構(gòu)分布參數(shù)電容加載的頻率選擇結(jié)構(gòu)單元具有較好的容差性,在0°～60°不同入射角下具有良好的頻率穩(wěn)定性.根據(jù)設(shè)計(jì)的叉指電容加載的小型化頻率選擇表面制作并測試了頻率特性,實(shí)測和仿真結(jié)果一致性較好,中心頻率為2.4 GHz,阻帶為3～39.6 GHz,阻帶寬度超過中心頻率的16倍.整個(gè)阻帶內(nèi)的抑制度大于15 dB,其中3～15 GHz內(nèi)的阻帶抑制度大于40 dB,相對帶寬為10%,帶內(nèi)插損小于0.5 dB.

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圖8不同角度入射波的傳輸和反射特性

圖7正入射下不同寬度和間隙的叉指頻率響應(yīng)曲線每個(gè)單元的間隙和加載電容都像單極子一樣，決定了其相應(yīng)的諧振頻率；因此，這些間隙越小，加載電容越大，諧振頻率越低．增加間隙和負(fù)載電容，進(jìn)一步減小元件尺寸和降低諧振頻率．

圖9窄帶頻率響應(yīng)曲線

為了進(jìn)一步驗(yàn)證ANSYS的高頻結(jié)構(gòu)仿真軟件(HFSS15)的仿真結(jié)果，制作了50×50單元的實(shí)物樣件，采用了自由空間測量法對電容加載的小型化頻率選擇表面實(shí)物進(jìn)行測試．對該頻率選擇表面的阻帶和通帶進(jìn)行測量，將該頻率選擇表面單元放置在兩個(gè)喇叭天線之間，兩個(gè)喇叭天線連接到安捷倫矢量網(wǎng)絡(luò)....

圖1上導(dǎo)電層和下導(dǎo)電層的叉指結(jié)構(gòu)

上導(dǎo)電層和下導(dǎo)電層由兩個(gè)帶間隙的相等金屬層組成，在間隙中間有分布參數(shù)的加載電容．上導(dǎo)電層和下導(dǎo)電層的叉指結(jié)構(gòu)如圖1所示，其等效電路如圖2所示，等效為并聯(lián)電容；中導(dǎo)電層見圖3，其等效電路見圖4．圖中：W1為叉指的寬度；g為叉指的間隙寬度；L為金屬層的長度；W為中導(dǎo)電層的寬度．具有超....

圖3中間導(dǎo)電層

圖2上電8層和下導(dǎo)電層叉指結(jié)構(gòu)等效電路圖4中間導(dǎo)電層等效電路

本文編號：3943305