該文設(shè)計(jì)了一種風(fēng)車形雙頻帶阻型頻率選擇表面（FSS）,并將其加載到雙頻微帶天線地板,實(shí)現(xiàn)寬帶雷達(dá)散射截面（RCS）減縮。風(fēng)車形FSS每一角都由兩個相差90°的半方環(huán)組成,通過電偶極子諧振和風(fēng)車FSS高次模諧振實(shí)現(xiàn)雙頻阻帶。仿真和實(shí)測結(jié)果表明,將該FSS單元加載到雙頻微帶天線地板后,在5.20 GHz處,天線E面、H面前向增益基本保持不變;在10.41 GHz處,天線E面、H面前向增益提高了1.8 dBi;同時,天線單站RCS在1.0¹6.8 GHz寬帶內(nèi)減縮效果明顯,其中x極化波下最大縮減量達(dá)到28.3 dB,y極化波下最大減縮量達(dá)到36.2 dB。 

【文章來源】：電子與信息學(xué)報. 2017,39(06)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

FSS單元結(jié)構(gòu)圖

湫閱芑?頸３植槐?的情況下，實(shí)現(xiàn)了1~16.8GHz寬帶RCS減縮。其中，在不同極化波垂直照射下，天線單站RCS均減縮了25dB以上，減縮效果明顯。2雙頻FSS單元設(shè)計(jì)所設(shè)計(jì)的FSS單元結(jié)構(gòu)如圖1所示，上層風(fēng)車圖案每一角由兩個相差90°的半方環(huán)構(gòu)成，下層為介質(zhì)基板。其中金屬部分為銅，電導(dǎo)率7σ=5.8×10S/m，介質(zhì)基板高度為2mm、介電常數(shù)為2.2。具體參數(shù)如下：a=3.2mm,d=1.1mm,g=0.5mm。為分析FSS單元不同參數(shù)對透射系數(shù)S21的影響，利用周期邊界條件和Floquet端口，以一個單元模擬無限周期組成的陣列進(jìn)行仿真。圖2給出了風(fēng)車邊長a對透射系數(shù)S21的影響。保持風(fēng)車寬度d跟風(fēng)車與邊緣的距離g不變，改變a的大�？梢钥闯鲭S著a的增大，F(xiàn)SS的低頻阻帶和高頻阻帶都向低頻偏移；低頻阻帶諧振深度逐漸變淺，但高頻阻帶先變淺后變深，沒有特定規(guī)律，為保證阻帶諧振頻點(diǎn)在天線工作頻帶內(nèi)，選取a=3.2mm。圖3給出了風(fēng)車寬度d對透射系數(shù)S21的影響。保持風(fēng)車邊長a跟風(fēng)車與邊緣的距離g不變，改變d的大校可以看出隨著d的增大，F(xiàn)SS的低頻阻帶基本保持不變，但高頻阻帶向低頻偏移；低頻阻帶和高頻阻帶諧振深度都是先變淺后變深，綜合考慮選取d=1.1mm。圖4給出了風(fēng)車與邊緣的距離g對透射系數(shù)S21的影響。保持風(fēng)車邊長a跟風(fēng)車寬度d不變，改變g的大校可以看出隨著g的增大，F(xiàn)SS的低頻阻帶逐漸向低頻移動，但高頻阻帶基本保持不變；低頻阻帶和高頻阻帶諧振深度都是逐漸變淺，根據(jù)優(yōu)選原則，選取g=0.5mm。優(yōu)化后的FSS單元的傳輸系數(shù)S21曲線如圖5所示。從FSS的傳輸系數(shù)S21曲線圖中可以看出，在1~18GHz的超寬頻帶范圍內(nèi)，所設(shè)計(jì)的FSS呈現(xiàn)了良好的雙頻帶阻特性。其阻帶帶寬為4.7~5.8GHz和10.2~10.7GHz，相對帶寬分別為21.0

7σ=5.8×10S/m，介質(zhì)基板高度為2mm、介電常數(shù)為2.2。具體參數(shù)如下：a=3.2mm,d=1.1mm,g=0.5mm。為分析FSS單元不同參數(shù)對透射系數(shù)S21的影響，利用周期邊界條件和Floquet端口，以一個單元模擬無限周期組成的陣列進(jìn)行仿真。圖2給出了風(fēng)車邊長a對透射系數(shù)S21的影響。保持風(fēng)車寬度d跟風(fēng)車與邊緣的距離g不變，改變a的大校可以看出隨著a的增大，F(xiàn)SS的低頻阻帶和高頻阻帶都向低頻偏移；低頻阻帶諧振深度逐漸變淺，但高頻阻帶先變淺后變深，沒有特定規(guī)律，為保證阻帶諧振頻點(diǎn)在天線工作頻帶內(nèi)，選取a=3.2mm。圖3給出了風(fēng)車寬度d對透射系數(shù)S21的影響。保持風(fēng)車邊長a跟風(fēng)車與邊緣的距離g不變，改變d的大校可以看出隨著d的增大，F(xiàn)SS的低頻阻帶基本保持不變，但高頻阻帶向低頻偏移；低頻阻帶和高頻阻帶諧振深度都是先變淺后變深，綜合考慮選取d=1.1mm。圖4給出了風(fēng)車與邊緣的距離g對透射系數(shù)S21的影響。保持風(fēng)車邊長a跟風(fēng)車寬度d不變，改變g的大校可以看出隨著g的增大，F(xiàn)SS的低頻阻帶逐漸向低頻移動，但高頻阻帶基本保持不變；低頻阻帶和高頻阻帶諧振深度都是逐漸變淺，根據(jù)優(yōu)選原則，選取g=0.5mm。優(yōu)化后的FSS單元的傳輸系數(shù)S21曲線如圖5所示。從FSS的傳輸系數(shù)S21曲線圖中可以看出，在1~18GHz的超寬頻帶范圍內(nèi)，所設(shè)計(jì)的FSS呈現(xiàn)了良好的雙頻帶阻特性。其阻帶帶寬為4.7~5.8GHz和10.2~10.7GHz，相對帶寬分別為21.0%和圖1FSS單元結(jié)構(gòu)圖圖2參數(shù)a對透射系數(shù)S21的影響圖3參數(shù)d對透射系數(shù)S21的影響圖4參數(shù)g對透射系數(shù)S21的影響圖5優(yōu)化后FSS單元S21曲線

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]一種新型的雙頻高增益天線設(shè)計(jì)[J]. 丁友,李民權(quán),彭猛,榮波,秦坤.  電子與信息學(xué)報. 2014(07)
[2]一種雙頻超薄吸波結(jié)構(gòu)在微帶天線中的應(yīng)用[J]. 高軍,張浩,曹祥玉,楊歡歡,楊群,李文強(qiáng).  西安電子科技大學(xué)學(xué)報. 2015(01)



本文編號：3470817