射電天文用太赫茲三通帶頻率選擇表面設計
本文選題:頻率選擇表面 + 太赫茲; 參考:《物理學報》2015年17期
【摘要】:本文設計一種基于單屏改進型開口諧振環(huán)(SRR)的太赫茲頻率選擇表面(FSS).改進型SRR諧振單元由具有開口縫的金屬貼片組成,開口縫的物理尺寸會影響其階躍特征阻抗特性.本文通過對改進型SRR單元結構建立LC等效電路模型,提取等效電路模型參數(shù),并結合傳輸線理論,得到FSS的基頻計算公式和諧波關系式.相比于傳統(tǒng)均勻SRR,本文所提出的改進型SRR多頻帶傳輸?shù)目刂聘鼮殪`活.基于此特點,設計了一款中心頻率依次為0.46 THz,0.86 THz和1.03 THz,可應用于射電天文的三通帶太赫茲FSS.采用電磁仿真軟件對影響該FSS傳輸特性的關鍵參數(shù)、周期間隔、小型化程度以及入射角敏感性等重要指標進行分析研究.結果表明,改進型SRR三通帶FSS在三個通帶內的反射系數(shù)分別為-37.6 dB,-13 dB和-19.6 dB,在0°-60°范圍內均具有穩(wěn)定的頻率響應特性,且具有小型化程度高、損耗低等特點.這種三通帶FSS在太赫茲頻段射電天文方面有潛在的應用價值.
[Abstract]:In this paper, a terahertz frequency selective surface (THz FSS) based on a single screen modified open resonant ring (SRR) is designed.The improved SRR resonant element is composed of metal patch with opening seam, and the physical size of the opening seam will affect its step characteristic impedance.In this paper, the LC equivalent circuit model is established for the improved SRR cell structure, and the equivalent circuit model parameters are extracted. Combining with the transmission line theory, the fundamental frequency calculation formula and harmonic relation formula of FSS are obtained.Compared with the traditional uniform SRR, the improved SRR multi-band transmission control is more flexible.Based on the above characteristics, a central frequency of 0.46 THZ 0.86 THz and 1.03 THZ is designed, which can be used in radio astronomy with terahertz FSs.The key parameters, cycle interval, miniaturization degree and incident angle sensitivity of the FSS are analyzed and studied by electromagnetic simulation software.The results show that the reflection coefficients of the improved SRR three-way band FSS in the three passbands are -37.6 dB -13 dB and -19.6 dB, respectively. The improved FSS has stable frequency response in the range of 0 擄-60 擄, and has the characteristics of high miniaturization and low loss.This three-way band FSS has potential application value in terahertz radio astronomy.
【作者單位】: 華東交通大學信息工程學院 射頻通信與傳感器網絡江西省重點實驗室;中國人民解放軍73681部隊;
【基金】:國家自然科學基金(批準號:No.61461020和U1431110) 江西省國際合作基金(批準號:20133BDH80007和20132BDH80013)資助的課題~~
【分類號】:P161
【參考文獻】
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【共引文獻】
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【二級參考文獻】
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本文編號:1769268
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