填充介质的厚屏频率选择表面传输特性

摘要

为了改善厚屏频率选择表面(FSS)的滤波特性,实现FSS在雷达天线罩上的应用,设计了具有圆孔单元的厚屏FSS结构,并将其单元内填充介质,制备出了相应的实验件.理论分析时,首先建立等效问题;接着用Floquet定理将无限大厚屏FSS上所有阵列单元的场展开为无穷多个平面电磁波;然后在单元边界处强加边界条件;最后用矩量法求解等效的磁场积分方程.在微波暗室测试后,发现测试值与计算值基本一致.结果表明:中心频率的变化主要取决于单元间距、入射角和介电常数等3个参数;其中,当单元间距由30 mm增加到36 mm,电磁波的入射角由10°增加到30°,填充介质的介电常数由2.5增加到7.0时,中心频率分别减小了2.1,1.5,1.9 GHz;另外,单元直径增大使得带宽增加,当单元直径由14 mm增加到17 mm,带宽增加了1.2 GHz.可以看出,改善厚屏FSS的传输特性是多参数优化的问题,如果合理选择填充介质并适当选取其他参数,能够获得理想的传输特性.