一種頻率選擇表面結構的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種在電磁波大角度入射條件下，可以提供寬頻帶，低插入損耗，具有 特定頻段內(nèi)通帶濾波和帶外抑制特性的頻率選擇表面結構，屬于電磁場與微波技術領域。
【背景技術】
[0002] 未來通信、雷達、電子對抗系統(tǒng)中的天線罩，除了具有基本的防塵、防水、抗風保護 天線的基本整流罩功能之外，還需要具有通帶內(nèi)低插入損耗、帶外抑制以減小干擾的頻率 選擇特性，即空間濾波特性。對于帶有頻率選擇特性的天線罩需要和移動載體共形的情況， 為了能使加載頻率選擇表面結構的天線罩具有優(yōu)良電磁特性，則頻率選擇表面結構在電磁 波大角度入射條件下應具有良好的頻率選擇特性。頻率選擇表面結構應包含天線整流罩。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 發(fā)明目的：為了克服現(xiàn)有技術中存在的不足，本發(fā)明提供一種能在電磁波大角度 入射條件下的空間帶通型頻率選擇表面結構，其具有低插入損耗，寬頻帶的特點。采用本發(fā) 明，可實現(xiàn)具有空間濾波特性的天線罩，其在電磁波入射角小于60°的條件下可以提供大 于40%相對頻率帶寬，而且通帶內(nèi)透波性能良好，信號損耗較小。
[0004] 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術方案為：一種頻率選擇表面結構的金屬層，包 括多個金屬單元（1)，所述金屬單元（1)相互之間排列成蜂窩狀結構并向周圍周期擴展；所 述金屬單元（1)包括六邊形環(huán)（13)、三極子貼片（12)以及三個三角形貼片（11)，所述三 極子貼片（12)以及三角形貼片（11)設置于六邊形環(huán)（13)內(nèi)，且六邊形環(huán)（13)、三極子貼 片（12)以及三角形貼片（11)之間相互隔離；所述三極子貼片（12)包括第一、第二、第三支 臂，所述第一、第二、第三支臂的一端互相連接構成Y字型，第一、第二、第三支臂的另一端 兩兩之間相互形成V型口，而所述三角形貼片（11)依次與各個V型口相對設置。
[0005] 優(yōu)選的：所述六邊形環(huán)（13)其中心線的周長與通帶頻率的低頻波長可比擬；三極 子貼片（12)中心線的長度與通頻帶中高頻所對應的波長可比擬。
[0006] 優(yōu)選的：所述第一、第二、第三支臂之間形成的V型口的夾角度數(shù)與三角形貼片 (11)相對的角的度數(shù)相等。
[0007] 一種頻率選擇表面結構，包括一個以上的中間重復結構，且中間重復結構由上到 下依次設置；所述中間重復結構包括中間金屬層（3)和中間襯底層（2);所述中間金屬層 (3)和中間襯底層⑵由上到下依次設置；或者所述中間襯底層⑵和中間金屬層⑶由 上到下依次設置。
[0008] 進一步地：所述中間重復結構還包括介質支撐層（4)，所述中間金屬層（3)、中間 襯底層（2)以及介質支撐層（4)由上到下依次設置；或者所述中間襯底層（2)、中間金屬層 (3)以及介質支撐層（4)由上到下依次設置。
[0009] 進一步地：還包括底部金屬層（8)和底部襯底層（7)，所述底部金屬層（8)、底部襯 底層（7)設置于最后一個重復的中間重復結構的介質支撐層（4)下面，且所述底部金屬層 (8)、底部襯底層（7)由上到下依次設置；或者所述底部襯底層（7)、底部金屬層（8)由上到 下依次設置。
[0010] 進一步地：所述頻率選擇表面結構的上表面設置有上蒙皮層（5)，下表面設置有 下蒙皮層（6)。
[0011] 優(yōu)選的：所述介質支撐層⑷的厚度小于四分之一中心頻率所對應的介質波長。
[0012] 優(yōu)選的：所述中間重復結構中的中間金屬層（3)與中間重復結構下面設置的底部 金屬層（8)為相同的周期性結構且圖形相同。
[0013] 本發(fā)明提供的一種頻率選擇表面結構及其金屬層，相比現(xiàn)有技術，具有以下有益 效果：
[0014] 1.由于金屬層通過多個金屬單元成蜂窩狀結構并向周圍周期擴展構成，每個金屬 單元包括六邊形環(huán)（13)、三極子貼片（12)以及三個三角形貼片（11)，因此本發(fā)明的金屬層 在電磁波大角度入射條件下，寬頻帶，插入損耗低。具有特定頻段內(nèi)通帶濾波和帶外抑制特 性。
[0015] 2.本發(fā)明的頻率選擇表面結構，由于設置有一個以上的中間重復結構，且中間重 復結構由上到下依次設置；所述中間重復結構包括中間金屬層（3)和中間襯底層（2)，因此 具有很好的帶外抑制性，信號損耗小。
[0016] 3.由于設置有介質支撐層（4)，中間金屬層、底部金屬層附著于襯底媒質上，支撐 媒質（介質支撐層）位于兩層襯底媒質（襯底層）之間，襯底媒質之外覆有蒙皮媒質，增加 其機械強度。
[0017] 由上述可知，本發(fā)明的頻率選擇表面結構具有結構簡單、易于實現(xiàn)、具有低插入損 耗、寬頻率帶寬、寬電磁波入射角的特點?？蓮V泛用于無線通信，雷達，電子導航與電子對抗 等設備的天線罩中。
【附圖說明】
[0018] 圖1為本發(fā)明所述的頻率選擇表面單元結構；
[0019] 圖2為圖1單元結構按六邊形蜂窩狀緊密排布所形成的平面結構；
[0020] 圖3為擁有單層頻率選擇表面結構的介質層結構；
[0021] 圖4為雙層頻率選擇表面的介質層結構；
[0022] 圖5為構成多層頻率選擇表面的介質層；
[0023] 圖6為電磁波以60°俯仰角入射時，實施例所述的雙層頻率選擇表面結構的透射 系數(shù)；其中圖6(a)為TE波的透射系數(shù)，圖6(b)為TM波的透射系數(shù)。
[0024] 其中1為金屬單元，11為三角形貼片，12為三極子貼片，13為六邊形環(huán)，14為空隙 部分，2為中間襯底層，3為中間金屬層，4為介質支撐層，5為上蒙皮層，6為下蒙皮層，7為 底部襯底層，8為底部金屬層。
【具體實施方式】
[0025] 下面結合附圖對本發(fā)明作更進一步的說明。
[0026] 一種頻率選擇表面結構的金屬層，如圖2所示，包括多個金屬單元1，所述金屬單 元1相互之間構成蜂窩狀結構并向周圍周期擴展；如圖1所示，所述金屬單元1包括六邊形 環(huán)13、三極子貼片12以及三個三角形貼片11，所述三極子貼片12以及三角形貼片11設置 于六邊形環(huán)13內(nèi)，且六邊形環(huán)13、三極子貼片12以及三角形貼片11之間相互隔離，即空隙 部分14 ;所述三極子貼片12包括第一、第二、第三支臂，所述第一、第二、第三支臂的一端互 相連接構成Y字型，第一、第二、第三支臂的另一端兩兩之間相互形成V型口，而所述三角形 貼片11依次與各個V型口相對設置。
[0027] 如圖2所示，金屬層為金屬單元1按六邊形蜂窩狀緊密排布所形成的平面結構，每 個六邊形金屬單元1周圍有6個相同的金屬單元1構成。
[0028] 所述六邊形環(huán)13其中心線的周長對應通帶頻率的低頻波長；極子貼片2中心線的 長度為通帶高頻所對應的波長。
[0029] 所述第一、第二、第三支臂之間形成的V型口的夾角度數(shù)與三角形貼片11相對的 角的度數(shù)相等。
[0030] 所述第一、第二、第三支臂之間形成的V型口的夾角為120度。
[0031] -種頻率選擇表面結構，包括一個以上的中間重復結構，且中間重復結構由上到 下依次設置；所述中間重復結構包括中間金屬層3和中間襯底層2 ;所述中間金屬層3和中 間襯底層2由上到下依次設置；或者所述中間襯底層2和中間金屬層3由上到下依次設置。
[0032] 所述中間重復結構還包括介質支撐層4,所述中間金屬層3、中間襯底層2以及介 質支撐層4由上到下依次設置；或者所述中間襯底層2、中間金屬層3以及介質支撐層4由 上到下依次設置。
[0033] 還包括底部金屬層8和底部襯底層7,所述底部金屬層8、底部襯底層7設置于最 后一個重復的中間重復結構的介質支撐層4下面，且所述底部金屬層8、底部襯底層7由上 到下依次設置；或者所述底部襯底層7、底部金屬層8由上到下依次設置。