小型化宽阻带多层宽带频率选择表面研究

发布时间：2024-03-31 02:27

　　介绍了一种叉指电容加载的小型化周期结构的多层频率选择表面设计,提出了工作带通且具有超宽阻带频率特性的叉指电容加载结构的小型化频率选择表面.阐述了分布参数叉指加载的小型化宽阻带带通频率选择表面的组成结构,分析了这种宽阻带带通频率选择表面的机理.对分布参数叉指电容加载结构的周期小型化频率选择表面,采用了等效电路分析法和三维仿真软件进行了分析和仿真设计,仿真结果具有超宽阻带和带通的频率特性;提出的叉指结构分布参数电容加载的频率选择结构单元具有较好的容差性,在0°～60°不同入射角下具有良好的频率稳定性.根据设计的叉指电容加载的小型化频率选择表面制作并测试了频率特性,实测和仿真结果一致性较好,中心频率为2.4 GHz,阻带为3～39.6 GHz,阻带宽度超过中心频率的16倍.整个阻带内的抑制度大于15 dB,其中3～15 GHz内的阻带抑制度大于40 dB,相对带宽为10%,带内插损小于0.5 dB.

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【部分图文】：

图8不同角度入射波的传输和反射特性

图7正入射下不同宽度和间隙的叉指频率响应曲线每个单元的间隙和加载电容都像单极子一样，决定了其相应的谐振频率；因此，这些间隙越小，加载电容越大，谐振频率越低．增加间隙和负载电容，进一步减小元件尺寸和降低谐振频率．

图9窄带频率响应曲线

为了进一步验证ANSYS的高频结构仿真软件(HFSS15)的仿真结果，制作了50×50单元的实物样件，采用了自由空间测量法对电容加载的小型化频率选择表面实物进行测试．对该频率选择表面的阻带和通带进行测量，将该频率选择表面单元放置在两个喇叭天线之间，两个喇叭天线连接到安捷伦矢量网络....

图1上导电层和下导电层的叉指结构

上导电层和下导电层由两个带间隙的相等金属层组成，在间隙中间有分布参数的加载电容．上导电层和下导电层的叉指结构如图1所示，其等效电路如图2所示，等效为并联电容；中导电层见图3，其等效电路见图4．图中：W1为叉指的宽度；g为叉指的间隙宽度；L为金属层的长度；W为中导电层的宽度．具有超....

图3中间导电层

图2上电8层和下导电层叉指结构等效电路图4中间导电层等效电路

本文编号：3943305