CN208336512U - 一种双层fss结构相控平面阵空间滤波天线罩 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及天线罩技术领域，更具体而言，涉及一种双层FSS结构相控平面阵空间滤波天线罩，该天线罩包括内层金属FSS面板、介质层和外层金属FSS面板，使用挤塑聚苯乙烯泡沫塑料板板，增强了薄层金属覆铜板的机械强度；采用双层缝隙偏移方式，两层缝隙在垂直和水平方向各漂移0.5周期，解决了透波和带外截止系数；层间距设置为5mm，传输特性曲线形状随着平行漂移值变化而变化；采用矩形缝隙结构的周期FSS结构设计，增强了线极化电磁波的入射角度，最大入射角度范围大于正负60度。解决了透波频段边缘截止性能既透波矩形指数，穿透率和入射方向角的矛盾，是一种可以工业化的实用性产品。
Description
技术领域
本实用新型涉及天线罩技术领域，更具体而言，涉及一种双层FSS结构相控平面阵空间滤波天线罩。
背景技术
天线罩是现代飞行器上的重要部件，它是用于保护罩内天线在恶劣环境工作性能的设施，在航空、航天、导弹、雷达、通信、导航等无线电系统中得到了广泛应用，同时天线罩也影响了天线的辐射特性和电路特性。频率选择表面（FSS）是一种二维周期阵列结构，可以实现对波的频率选择和极化选择作用，与电磁波相互作用表现出明显的带通或带阻的滤波特性。FSS具有特定的频率选择作用而被广泛地应用于微波、红外至可见光波段。
我国大多数实用天线罩是非金属类型，如玻璃钢材质，这种材料的天线罩是电磁波全透过的，介电常数为4.2左右，具有较大的电磁损耗；其密度大于1800千克/立方米，一般在2500千克/立方米左右，填充材料放置在天线阵面前，要求质量轻、超低电磁损耗、高强度，但是玻璃纤材质相对而言比较重，并且不具备带外干扰的主动防护功能，不具备电磁防护能力。
实用新型内容
为了克服现有技术中所存在的不足，本实用新型提供一种双层FSS结构相控平面阵空间滤波天线罩，解决金属天线罩实用化问题。
为了解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案为：
一种双层FSS结构相控平面阵空间滤波天线罩，所述天线罩为夹层结构，从内到外依次为内层金属FSS面板、介质层和外层金属FSS面板，所述内层金属FSS面板与外层金属FSS面板均设置有矩形缝隙结构。
所述内层金属FSS面板与外层金属FSS面板为铜板或金板，铜板厚度不高于0.22mm。
所述介质层为挤塑聚苯乙烯泡沫塑料板，聚苯乙烯泡沫塑料板介电常数大约在1.1左右，最为接近空气，所以几乎不会造成电磁波损耗；而且挤塑聚苯乙烯泡沫塑料板弹性模量大700Mpa，具有极低的吸水性几乎不吸水、低热导系数、高抗压性、抗老化性强，具有质量轻、低阻抗、高强度、高环境适应性的特点。
所述挤塑聚苯乙烯泡沫塑料板密度为35g/m3。
所述介质层与内层金属FSS面板和外层金属FSS面板通过机械压制到一起，天线罩与阵面可以通过塑形挤塑聚苯乙烯泡沫设计为相应的卡槽结构，将天线罩卡在天线阵面上。
所述矩形缝隙呈阵列排列，所述矩形缝隙横向间距为3.2mm，纵向间距为7mm。
所述矩形缝隙长为11.8mm，宽为0.25mm。
所述内层金属FSS面板矩形缝隙结构与外层金属FSS面板矩形缝隙结构一一对应。
所述内层金属FSS面板与介质层之间层间距为5mm，所述介质层与外层金属FSS面板之间层间距为5mm。
所述天线罩工作中心频点为9.65GHz，工作带宽为300MHz。
与现有技术相比，本实用新型所具有的有益效果为：
本实用新型提供一种双层FSS结构相控平面阵空间滤波天线罩，该天线罩使用挤塑聚苯乙烯泡沫塑料板板，增强了薄层金属覆铜板的机械强度；层间距设置为5mm，传输特性曲线形状随着平行漂移值变化而变化；采用双层缝隙偏移方式，两层缝隙在垂直和水平方向各漂移0.5周期，解决了透波和带外截止系数；采用矩形缝隙结构的周期FSS结构设计，增强了线极化电磁波的入射角度。解决了透波频段边缘截止性能既透波矩形指数，穿透率和入射方向角的矛盾，是一种可以工业化的实用性产品。
附图说明
图1为本实用新型提供的一种双层FSS结构相控平面阵空间滤波天线罩的单层FSS缝隙阵列单元示意图；
图2为本实用新型提供的一种双层FSS结构相控平面阵空间滤波天线罩的夹层结构示意图；
图3为本实用新型提供的一种双层FSS结构相控平面阵空间滤波天线罩的透波性能测试图。
图中：1为内层金属FSS面板、2为介质层、3为外层金属FSS面板、4为矩形缝隙结构。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
如图1-2所示，一种双层FSS结构相控平面阵空间滤波天线罩，该天线罩为夹层结构，从内到外依次为内层金属FSS面板1、介质层2和外层金属FSS面板3。所述内层金属FSS面板1与介质层2之间层间距为5mm，所述介质层2与外层金属FSS面板3之间层间距为5mm。所述内层金属FSS面板1与外层金属FSS面板3均设置有矩形缝隙结构4，所述矩形缝隙横向间距为3.2mm，纵向间距为7mm。所述矩形缝隙4长为11.8mm，宽为0.25mm。
在本实施例中，所述内层金属FSS面板1与外层金属FSS面板3为铜板或金板，铜板厚度不高于0.22mm。
在本实施例中，所述介质层2为挤塑聚苯乙烯泡沫塑料板，所述挤塑聚苯乙烯泡沫塑料板密度为35g/m3。
在本实施例中，所述天线罩工作中心频点为9.65GHz，工作带宽为300MHz。
在本实施例中，电磁波穿过两层金属FSS面板的缝隙在垂直和水平方向各漂移0.5周期，即漂移0.5个电磁波波长的距离。
如图3所示，为双层FSS结构相控平面阵空间滤波天线罩透波性能测试图，测试频率为Start 7GHz,Stop 12GHz；IFBW为1MHz；Avg为10。
图3中标记点：
M1：8GHz-16.7184dB
M2：9.05GHz-2.8561dB
M3：9.675GHz-1.1981dB
M4：11.125GHz-12.2091dB
在本实施例中，天线罩最大入射角度大于正负60度。
上面仅对本实用新型的较佳实施例作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化，各种变化均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种双层FSS结构相控平面阵空间滤波天线罩，其特征在于：所述天线罩为夹层结构，从内到外依次为内层金属FSS面板、介质层和外层金属FSS面板，所述内层金属FSS面板与外层金属FSS面板均设置有矩形缝隙结构。
2.根据权利要求1所述的一种双层FSS结构相控平面阵空间滤波天线罩，其特征在于：所述内层金属FSS面板与外层金属FSS面板为铜板或金板。
3.根据权利要求1所述的一种双层FSS结构相控平面阵空间滤波天线罩，其特征在于：所述介质层为挤塑聚苯乙烯泡沫塑料板。
4.根据权利要求3所述的一种双层FSS结构相控平面阵空间滤波天线罩，其特征在于：所述挤塑聚苯乙烯泡沫塑料板密度为35g/m3。
5.根据权利要求1所述的一种双层FSS结构相控平面阵空间滤波天线罩，其特征在于：所述介质层与内层金属FSS面板和外层金属FSS面板通过机械压制在一起。
6.根据权利要求1所述的一种双层FSS结构相控平面阵空间滤波天线罩，其特征在于：所述矩形缝隙呈阵列排列，矩形缝隙横向间距为3.2mm，纵向间距为7mm。
7.根据权利要求1所述的一种双层FSS结构相控平面阵空间滤波天线罩，其特征在于：所述矩形缝隙长为11.8mm，宽为0.25mm。
8.根据权利要求1所述的一种双层FSS结构相控平面阵空间滤波天线罩，其特征在于：所述内层金属FSS面板矩形缝隙结构与外层金属FSS面板矩形缝隙结构一一对应。
9.根据权利要求1所述的一种双层FSS结构相控平面阵空间滤波天线罩，其特征在于：所述内层金属FSS面板与介质层之间层间距为5mm，所述介质层与外层金属FSS面板之间层间距为5mm。
10.根据权利要求1所述的一种双层FSS结构相控平面阵空间滤波天线罩，其特征在于：所述天线罩工作中心频点为9.65GHz，工作带宽为300MHz。
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| CN111988974A (zh) * | 2020-07-10 | 2020-11-24 | 西安电子科技大学 | 一种刻槽型非接触电磁屏蔽结构、设计方法及应用 |
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| CN111262035B (zh) * | 2020-01-17 | 2021-04-20 | 安徽捷纳森电子科技有限公司 | 基于频率选择表面的屏蔽材料 |
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