WO2019024355A1 - 频率选择表面天线罩 - Google Patents

频率选择表面天线罩 Download PDF

Info

Publication number
WO2019024355A1
WO2019024355A1 PCT/CN2017/114052 CN2017114052W WO2019024355A1 WO 2019024355 A1 WO2019024355 A1 WO 2019024355A1 CN 2017114052 W CN2017114052 W CN 2017114052W WO 2019024355 A1 WO2019024355 A1 WO 2019024355A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
slit
frequency selective
dielectric layer
selective surface
slot
Prior art date
Application number
PCT/CN2017/114052
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
李庆娅
邓力
李书芳
张贯京
葛新科
张红治
Original Assignee
深圳市景程信息科技有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 深圳市景程信息科技有限公司 filed Critical 深圳市景程信息科技有限公司
Publication of WO2019024355A1 publication Critical patent/WO2019024355A1/zh

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/42—Housings not intimately mechanically associated with radiating elements, e.g. radome
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q15/00—Devices for reflection, refraction, diffraction or polarisation of waves radiated from an antenna, e.g. quasi-optical devices

Definitions

  • the present invention relates to the technical field of electromagnetic field and microwave communication, and more particularly to a frequency selective surface antenna cover.
  • the antenna cover is often used to protect the antenna and its antenna system from the interference and influence of the external environment, so that the performance is more stable, and the corrosion and delay of aging can be reduced to improve the service life of the antenna system.
  • the application of frequency selective surface (FSS) to the radome allows electromagnetic waves to pass through the antenna's operating frequency band, which is band-passed; it prevents electromagnetic waves from passing through the non-operating frequency band and is band-stopping.
  • FSS frequency selective surface
  • the traditional frequency selection surface is a capacitive metal conductor patch or a slot pattern periodic structure on an inductive metal conductor screen, using a simple resonant structure. It has insensitivity to incident angle and polarization, and has poor polarization stability, which is not conducive to spatial filtering of the radome.
  • the present invention provides a frequency selective surface radome, which aims to solve the problem that the polarization stability of the frequency selective surface of the existing radome is poor, which is disadvantageous to the spatial filtering of the radome.
  • the present invention provides a frequency selective surface radome including an antenna cover and a base for mounting a frequency selective surface radome on an antenna or an antenna array, the antenna
  • the electromagnetic wave incident surface of the cover is composed of a frequency selective surface structure including an upper dielectric layer, an air dielectric layer and a lower dielectric layer, the upper dielectric layer including a first dielectric plate and a second dielectric plate, the first The upper surface of the dielectric plate and the lower surface of the second dielectric plate are respectively etched with a non-resonant inductive metal wire grid, and the upper surface of the second dielectric plate is etched with a resonant layer, the first dielectric plate and the first dielectric plate
  • the two dielectric plates are cascaded by the resonant layer, wherein:
  • the non-resonant inductive metal wire grid includes a plurality of wire grid cells, each of which is interwoven into a non-resonant inductive metal wire grid;
  • the resonant layer includes a plurality of hybrid resonators, each of which is uniformly distributed on the resonant layer
  • the hybrid resonator includes a metal piece and a Jerusalem cross unit, and the Jerusalem cross unit includes a cross hollow groove and eight spiral slit structure units etched on the metal piece, and each end of the cross hollow groove is left and right The sides are vertically connected to a spiral slit structure unit;
  • the structure of the lower dielectric layer is exactly the same as the structure of the upper dielectric layer, and the upper dielectric layer is cascaded with the lower dielectric layer through the air dielectric layer.
  • the spiral slot structure unit includes a first slot, a second slot, a third slot, a fourth slot, a fifth slot, and a sixth slot, wherein the first slot, the second slot, and the third slot
  • the slit, the fourth slit, the fifth slit and the sixth slit are vertically communicated from the outside to the inside and are bent to form a spiral structure.
  • one end of the first slot is perpendicularly connected to the end of the cross slot
  • the other end of the first slot is perpendicularly communicated to one end of the second slot
  • the other end of the second slot is vertically connected to the third slot.
  • One end, the other end of the third slot is vertically connected to one end of the fourth slot
  • the other end of the fourth slot is vertically connected to one end of the fifth slot
  • the other end of the fifth slot is vertically connected to the sixth slot.
  • the first slit, the second slit, the third slit, the fourth slit, the fifth slit and the sixth slit are all small hollow slits etched on the metal piece, and the width is the same;
  • the length of one slit and the second slit are the same, the lengths of the third slit and the fourth slit are the same, and the lengths of the fifth slit and the sixth slit are the same.
  • the wire grid unit comprises a first metal strip and a second metal strip, wherein the first metal strip and the second metal strip are metal copper strips and are perpendicular to each other.
  • the first metal strip and the second metal strip have the same width, and the first metal strip and the second metal strip have the same length.
  • the hybrid resonator has a square structure
  • the metal piece has a square structure
  • the thickness of the frequency selective surface structure is 9.040 mm, wherein the thickness of the upper dielectric layer and the lower dielectric layer are both 1.524 mm, and the air dielectric layer is 6 mm.
  • the electromagnetic wave incident surface of the frequency selective surface radome is composed of a frequency selective surface structure, and is used for mounting on an antenna or an antenna array, and can be used as an antenna of a multi-frequency antenna of a communication system such as a radar or a satellite. cover. Since the frequency selective surface structure is inlaid with a non-resonant inductive metal wire grid and a Jerusalem cold spiral slot structure, the radome has good frequency selection characteristics and resonance performance. Since the metal wire grid of the frequency selective surface structure and the spiral gap structure of Jerusalem are symmetric structures, the radome has good polarization stability.
  • FIG. 1 is a schematic perspective view of a frequency selective surface radome of the present invention
  • FIG. 2 is a perspective structural view of a preferred embodiment of a frequency selective surface structure of the frequency selective surface radome of the present invention
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of a preferred embodiment of a frequency selective surface structure
  • FIG. 4 is a plan view showing a planar structure of a wire grid unit of a non-resonant inductive metal wire grid in a frequency selective surface structure
  • FIG. 5 is a plan view of a hybrid resonator in a resonant layer of a frequency selective surface structure
  • FIG. 6 is an enlarged schematic structural view of a spiral slit structure unit in a hybrid resonator.
  • the frequency selective surface radome 01 includes an antenna cover 02 and a base 03.
  • the electromagnetic wave incident surface of the radome 02 is composed of a frequency selective surface structure 10, and the frequency selective surface radome 01 is mounted on the antenna or the antenna array through the base 02, and can be used as a communication system such as a radar or a satellite.
  • Antenna cover for the frequency antenna Since each layer of the metal of the frequency selective surface structure 10 is a symmetrical structure, the frequency selective surface radome 01 is ensured to have good polarization stability. Since the frequency selective surface structure 10 is inlaid with a non-resonant inductive metal wire grid structure and a Jerusalem spiral slot structure, the frequency selective surface radome 01 has good frequency selection characteristics.
  • FIG. 2 is a perspective structural view of a preferred embodiment of a selective surface structure of the frequency selective surface radome of the present invention
  • FIG. 3 is a frequency selective surface of the frequency selective surface radome of the present invention.
  • the frequency selective surface structure 10 includes an upper dielectric layer 1, an air dielectric layer 2, and a lower dielectric layer 3, and the upper dielectric layer 1 is cascaded with the lower dielectric layer 3 through the air dielectric layer 2.
  • the upper dielectric layer 1 includes a first dielectric plate 11 and a second dielectric plate 12, and the first dielectric plate 11 is located on the second dielectric plate 12.
  • the upper surface of the first dielectric plate 11 is etched with a non-resonant inductive metal wire grid 13, and the lower surface of the second dielectric plate 12 is also etched with a non-resonant inductive metal wire grid 13, the second dielectric plate 12
  • the upper surface is etched with a resonant layer 14.
  • the non-resonant inductive metal wire grid 13 includes a plurality of wire grid cells 1 30, each of which is interwoven into a non-resonant inductive metal wire grid 13 .
  • the resonance layer 14 includes a plurality of hybrid resonators 15, and each of the hybrid resonators 15 is uniformly distributed on the resonance layer 14.
  • the first dielectric plate 11 and the second dielectric plate 12 are cascaded through the resonant layer 14.
  • the plate type of the first dielectric plate 11 and the second dielectric plate 12 is Rogers.
  • the metal wire grid 13 is preferably a meshed structure composed of metal copper wires.
  • the thickness of the frequency selective surface structure 10 is h
  • h 3 is the thickness of the air dielectric layer 2
  • h 3 6 mm.
  • the thickness of the lower dielectric layer 3 is h 1+ h 2
  • the lower dielectric layer 3 is constructed and dimensioned exactly the same as the upper dielectric layer 1.
  • FIG. 4 is a plan view of a wire grid unit of a non-resonant inductive metal wire grid in a frequency selective surface structure.
  • the non-resonant inductive metal wire grid 13 includes a plurality of The wire grid unit 130, each of the wire grid cells 130 are interwoven into a non-resonant inductive metal wire grid 13, each wire grid unit 130 including a first metal strip 131 and a second metal strip 132, the first metal strip 131
  • the frequency selective surface structure is made 10 has inductive wave impedance performance.
  • FIG. 5 is a plan view of a hybrid resonator in a resonant layer of a frequency selective surface structure.
  • Each of the hybrid resonators 15 includes a metal piece 150 and a Jerusalem cross unit 151.
  • the Jerusalem cross unit 151 includes a cross recess 151 and eight spiral slot structure units 152 etched on the metal piece 150, the cross recess 151 A spiral slit structure unit 152 is vertically connected to each of the left and right sides of each end.
  • the black portion is a metal piece 150
  • the inner blank portion surrounded by the black portion is a cross hollow groove 151 and eight spiral slit structure units 152.
  • the cross hollow groove 151 is composed of two mutually orthogonal hollow gaps, and each of the hollow spaces is formed.
  • each hollow gap is L Smm; since the left and right sides of the cross recess 151 are vertically connected to a spiral slit structure unit 152, each Jerusalem cross unit 151 includes eight A spiral slit structure unit 152.
  • the width of one end of the cross hollow slot 151 and the two connected spiral slit structure units 152 is 1 ⁇ Since the resonant layer 14 is embedded between the lower surface of the first dielectric plate 11 of the upper dielectric layer 1 and the lower dielectric layer 3 and the upper surface of the second dielectric plate 12, the resonant layer 14 includes a plurality of etchings on the metal sheet 150.
  • the hybrid spiral resonator structure of the Jerusalem spiral gap structure thus makes the frequency selective surface radome 01 of the present invention have good resonance performance. Since the metal wire grid structure of the frequency selective surface structure 10 and the Jerusalem spiral gap structure are both symmetrical structures, the frequency selective surface radome 01 is ensured to have good polarization stability.
  • FIG. 6 is an enlarged schematic structural view of a spiral slot structure unit in a hybrid resonator.
  • each of the spiral slit structure units 152 is composed of a first slit 1521, a second slit 1522, and a second slit
  • the three slits 1523, the fourth slits 1524, the fifth slits 1525, and the sixth slits 1526 are formed.
  • the first slit 152 1 , the second slit 1522 , the third slit 1523 , the fourth slit 1524 , the fifth slit 1525 , and the sixth slit 15 26 are vertically communicated from the outside to the inside and are bent to form a spiral structure.
  • one end of the first slot 1521 is perpendicularly communicated to the end of the cross slot 151
  • the other end of the first slot 1521 is perpendicularly communicated to one end of the second slot 1522
  • the other end of the second slot 1522 is vertically connected to the third slot 1523.
  • One end of the third slot 152 3 is perpendicularly connected to one end of the fourth slot 1524
  • the other end of the fourth slot 1524 is vertically communicated to one end of the fifth slot 1525
  • the other end of the fifth slot 1525 is vertically connected to the sixth. Gap 1526.
  • the first slit 1521, the second slit 1522, the third slit 1523, the fourth slit 1524, the fifth slit 1525, and the sixth slit 1526 are all small hollows etched on the metal piece 150.
  • the slits have the same width; the first slit 1521 and the second slit 1522 have the same length, the third slit 1523 and the fourth slit 1 524 have the same length, and the fifth slit 1525 and the sixth slit 1526 have the same length.
  • the electromagnetic wave incident surface of the frequency selective surface radome proposed by the utility model is composed of a frequency selective surface structure 10, and is used for mounting on an antenna or an antenna array, and can be used as a radome for a multi-frequency antenna of a communication system such as a radar or a satellite.
  • the frequency selective surface structure 10 is inlaid with a non-resonant inductive metal wire grid and a Jerusalem spiral gap structure, the frequency selective surface radome 01 has good frequency selection characteristics and resonance performance.
  • the metal wire grid of the frequency selective surface structure 10 and the spiral slit structure of the Jerusalem are both symmetrical structures, the frequency selective surface radome 01 is ensured to have good polarization stability.
  • the electromagnetic wave incident surface of the frequency selective surface radome is composed of a frequency selective surface structure for mounting on an antenna or an antenna array, and can be used as a radome for a multi-frequency antenna of a communication system such as a radar or a satellite. Since the frequency selective surface structure is inlaid with a non-resonant inductive metal wire grid and a Jerusalem spiral gap structure, the radome has good frequency selection characteristics and resonance performance. Since the metal wire grid of the frequency selective surface structure and the spiral gap structure of Jerusalem are symmetric structures, the radome has good polarization stability.

Landscapes

  • Aerials With Secondary Devices (AREA)
  • Waveguide Aerials (AREA)
  • Shielding Devices Or Components To Electric Or Magnetic Fields (AREA)

Abstract

本实用新型公开一种频率选择表面天线罩，包括天线罩体和底座，天线罩体的电磁波入射面由一个频率选择表面结构构成。频率选择表面结构包括上介质层、空气介质层和下介质层。上介质层包括第一介质板和第二介质板，第一介质板的上表面和第二介质板的下表面刻蚀有金属线栅，第二介质板的上表面刻蚀有谐振层，谐振层包括多个混合谐振器，混合谐振器包括金属片和耶路撒冷十字单元，耶路撒冷十字单元包括一个刻蚀在金属片上的十字镂空槽和八个螺旋缝隙结构单元，十字镂空槽的每一末端左右两侧分别垂直连通一个螺旋缝隙结构单元；上介质层通过空气介质层与下介质层级联。本实用新型提供的频率选择表面天线罩具有良好的频率选择特性和极化稳定性。

Description

频率选择表面天线罩 技术领域
[0001] 本实用新型涉及电磁场与微波通信的技术领域， 尤其涉及一种频率选择表面天 线罩。
背景技术
[0002] 在天线的实际应用中， 常常用天线罩来保护天线及其天线系统免受外界环境的 干扰和影响， 使其性能更加稳定， 也可以减少腐蚀、 延缓衰老以提高天线系统 的使用寿命。 对天线罩应用频率选择表面 （FSS) 的应用技术， 在天线的工作频 带范围内允许电磁波通过， 呈带通特性； 在非工作频带范围内则阻止电磁波通 过， 呈带阻特性。 这样可使在通带内使电磁波几乎无衰减无影响地通过天线罩 的同吋， 使后向散射的电磁波降低到很小， 有效降低天线的雷达散射截面 (RCS) ， 也能有效反射和抑制其它无关电磁波对系统的侦察和干扰， 提升天线整体性 育^ 然而， 传统的频率选择表面是电容性的金属导体贴片或者电感性的金属导 体屏上的缝隙图案周期结构， 采用简单的谐振结构， 具有对入射角度和极化不 敏感， 极化稳定性较差， 不利于天线罩的空间滤波。
技术问题
[0003] 为克服上述技术缺陷， 本实用新型提供一种频率选择表面天线罩， 旨在解决现 有天线罩的频率选择表面的极化稳定性较差， 不利于天线罩空间滤波的问题。 问题的解决方案
技术解决方案
[0004] 为实现上述目的， 本实用新型提供了一种频率选择表面天线罩， 包括天线罩体 以及底座， 所述底座用于将频率选择表面天线罩安装在天线或者天线阵列上， 所述天线罩体的电磁波入射面由一个频率选择表面结构构成， 该频率选择表面 结构包括上介质层、 空气介质层以及下介质层， 所述上介质层包括第一介质板 和第二介质板， 第一介质板的上表面和第二介质板的下表面分别刻蚀有非谐振 电感性的金属线栅， 第二介质板的上表面刻蚀有谐振层， 所述第一介质板与第 二介质板之间通过所述谐振层级联， 其中：
[0005] 所述非谐振电感性的金属线栅包括多个线栅单元， 每一个线栅单元相互交织成 非谐振电感性的金属线栅；
[0006] 所述谐振层包括多个混合谐振器， 每一个混合谐振器均匀分布在所述谐振层上
[0007] 所述混合谐振器包括金属片以及耶路撒冷十字单元， 所述耶路撒冷十字单元包 括一个刻蚀在金属片上的十字镂空槽和八个螺旋缝隙结构单元， 该十字镂空槽 的每一末端左右两侧分别垂直连通一个螺旋缝隙结构单元；
[0008] 所述下介质层的结构与上介质层的结构完全相同， 所述上介质层通过所述空气 介质层与下介质层级联。
[0009] 优选的， 所述螺旋缝隙结构单元包括第一缝隙、 第二缝隙、 第三缝隙、 第四缝 隙、 第五缝隙和第六缝隙， 其中所述第一缝隙、 第二缝隙、 第三缝隙、 第四缝 隙、 第五缝隙和第六缝隙由外向内垂直连通并弯折形成螺旋结构。
[0010] 优选的， 所述第一缝隙的一端垂直连通至十字镂空槽的末端， 第一缝隙的另一 端垂直连通至第二缝隙的一端， 第二缝隙的另一端垂直连通至第三缝隙的一端 ， 第三缝隙的另一端垂直连通至第四缝隙的一端， 第四缝隙的另一端垂直连通 至第五缝隙的一端， 第五缝隙的另一端垂直连通至第六缝隙上。
[0011] 优选的， 所述第一缝隙、 第二缝隙、 第三缝隙、 第四缝隙、 第五缝隙和第六缝 隙均为刻蚀在金属片上的细小镂空缝隙， 且宽度相同； 所述第一缝隙和第二缝 隙的长度相同， 第三缝隙和第四缝隙的长度相同， 第五缝隙和第六缝隙的长度 相同。
[0012] 优选的， 所述线栅单元包括第一金属条和第二金属条， 所述第一金属条和第二 金属条为金属铜条且相互垂直正交。
[0013] 优选的， 所述第一金属条和第二金属条的宽度相同， 所述第一金属条和第二金 属条的长度相同。
[0014] 优选的， 所述混合谐振器呈正方形结构， 所述金属片呈正方形结构。
[0015] 优选的， 所述频率选择表面结构的厚度为 9.048mm， 其中， 上介质层和下介质 层的厚度均为 1.524mm， 所述空气介质层为 6mm。 发明的有益效果
有益效果
[0016] 相较于现有技术， 频率选择表面天线罩的电磁波入射面由频率选择表面结构构 成， 用于安装在天线或者天线阵列上， 可以作为雷达、 卫星等通信系统的多频 天线的天线罩。 由于频率选择表面结构镶嵌有非谐振电感性的金属线栅和耶路 撒冷螺旋缝隙结构， 使得天线罩具有良好的频率选择特性以及谐振性能。 由于 频率选择表面结构的金属线栅和耶路撒冷螺旋缝隙结构都是对称结构， 从而保 证了天线罩具有良好的极化稳定性。
对附图的简要说明
附图说明
[0017] 图 1是本实用新型频率选择表面天线罩的立体结构示意图；
[0018] 图 2是本实用新型频率选择表面天线罩的频率选择表面结构优选实施例的立体 结构图；
[0019] 图 3是频率选择表面结构优选实施例的截面图；
[0020] 图 4是频率选择表面结构中非谐振电感性的金属线栅的一个线栅单元的平面结 构图；
[0021] 图 5是频率选择表面结构的谐振层中混合谐振器的平面结构图；
[0022] 图 6是混合谐振器中的螺旋缝隙结构单元的放大结构示意图。
[0023] 本实用新型目的实现、 功能特点及优点将结合实施例， 将在具体实施方式部分 一并参照附图做进一步说明。
实施该发明的最佳实施例
本发明的最佳实施方式
[0024] 为更进一步阐述本实用新型为达成上述目的所采取的技术手段及功效， 以下结 合附图及较佳实施例， 对本实用新型的具体实施方式、 结构、 特征及其功效进 行详细说明。 应当理解， 此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型， 并不用于限定本实用新型。
[0025] 参照图 1所示， 图 1是本实用新型频率选择表面天线罩优选实施例的立体结构示 意图。 在本实施例中， 所述频率选择表面天线罩 01包括天线罩体 02以及底座 03 。 所述天线罩体 02的电磁波入射面由一个频率选择表面结构 10构成， 所述频率 选择表面天线罩 01通过所述底座 02安装在天线或者天线阵列上， 可以作为雷达 、 卫星等通信系统的多频天线的天线罩。 由于频率选择表面结构 10的每层金属 都是对称结构， 从而保证了频率选择表面天线罩 01具有良好的极化稳定性。 由 于频率选择表面结构 10镶嵌有非谐振电感性的金属线栅结构与耶路撒冷螺旋缝 隙结构组成， 使得频率选择表面天线罩 01具有良好的频率选择特性。
[0026] 参照图 2和图 3所示， 图 2是本实用新型频率选择表面天线罩的选择表面结构优 选实施例的立体结构图； 图 3是本实用新型频率选择表面天线罩的频率选择表面 结构优选实施例的截面图。 在本实施例中， 所述的频率选择表面结构 10包括上 介质层 1、 空气介质层 2以及下介质层 3， 上介质层 1通过空气介质层 2与下介质层 3级联。 所述上介质层 1包括第一介质板 11和第二介质板 12， 所述第一介质板 11 位于第二介质板 12上。 第一介质板 11的上表面刻蚀有非谐振电感性的金属线栅 1 3， 第二介质板 12的下表面也刻蚀有非谐振电感性的金属线栅 13， 第二介质板 12 的上表面刻蚀有谐振层 14。 所述非谐振电感性的金属线栅 13包括多个线栅单元 1 30， 每一个线栅单元 130相互交织成非谐振电感性的金属线栅 13。 所述谐振层 14 包括多个混合谐振器 15， 每一个混合谐振器 15均匀分布在谐振层 14上。 第一介 质板 11与第二介质板 12通过谐振层 14级联。
[0027] 在本实施例中， 所述第一介质板 11和第二介质板 12的板材类型为 Rogers
RT/Duroid 4350B的介质板， 其介电常数和磁导率均分别为： e f=3.48， μ ^1。 第 一介质板 11和第二介质板 12的板厚均为 0.762mm， 即1 1=h 2=0.762mm。 所述金属 线栅 13优选为金属铜线构成的网格化结构。 所述频率选择表面结构 10的厚度为 h
=2xh !+2xh 2+h 3=9.048mm, 其中 1^=1 2， h 3为空气介质层 2的厚度， h 3=6mm。 所述上介质层 1的厚度为 h 1+h 2=1.524mm， 所述下介质层 3的厚度为 h 1+h 2
= 1.524mm。 在本实施例中， 所述下介质层 3的构造和尺寸大小与上介质层 1完全 相同。
[0028] 参考图 4所示， 图 4是频率选择表面结构中非谐振电感性的金属线栅的一个线栅 单元的平面结构图。 在本实施例中， 所述非谐振电感性的金属线栅 13包括多个 线栅单元 130， 每一个线栅单元 130相互交织成非谐振电感性的金属线栅 13， 每 一个线栅单元 130包括第一金属条 131和第二金属条 132， 所述第一金属条 131和 第二金属条 132相互垂直正交， 所述第一金属条 131和第二金属条 132的宽度相同 ， 均为 W=0.2mm， 所述第一金属条 131的长度为1) x=6mm， 所述第二金属条 132 的长度为 D y=6mm。 由于所述上介质层 1和下介质层 3的第一介质板 11的上表面、 第二介质板 12的下表面都刻蚀有非谐振电感性的金属线栅 13， 因此使得频率选 择表面结构 10具有电感性的波阻抗性能。
[0029] 参考图 5所示， 图 5是频率选择表面结构的谐振层中的一个混合谐振器的平面结 构图。 在本实施例中， 所述谐振层 14包括多个混合谐振器 15， 所述多个混合谐 振器 15均匀分布在谐振层 14上， 混合谐振器 15呈正方形结构， 长度为 D x=6mm， 宽度为 D y=6mm。 每一个混合谐振器 15包括金属片 150以及耶路撒冷十字单元 151 ， 所述耶路撒冷十字单元 151包括一个刻蚀在金属片 150上的十字镂空槽 151以及 八个螺旋缝隙结构单元 152， 十字镂空槽 151的每一末端左右两侧分别垂直连通 一个螺旋缝隙结构单元 152。 如图 4所示， 黑色部分为金属片 150， 被黑色部分包 围的内部空白部分为十字镂空槽 151和八个螺旋缝隙结构单元 152。 在本实施例 中， 所述金属片 150为正方形的金属铜片， 边长为 1^=3.61^^ 十字镂空槽 151由 两根相互正交的镂空缝隙组成十字型结构， 每一根镂空缝隙的宽度均为 W , =0.5mm， 每一根镂空缝隙的长度均为 L Smm; 由于十字镂空槽 151左右两侧 分别垂直连通一个螺旋缝隙结构单元 152， 因此， 每一个耶路撒冷十字单元 151 包括八个螺旋缝隙结构单元 152。 十字镂空槽 151的一个末端与两个连接的螺旋 缝隙结构单元 152的宽度为1^
Figure imgf000007_0001
由于上介质层 1和下介质层 3的第一介质 板 11的下表面与第二介质板 12的上表面之间镶嵌有谐振层 14， 该谐振层 14包括 多个刻蚀在金属片 150上的耶路撒冷螺旋缝隙结构组成的混合谐振器 15， 因此使 得本实用新型频率选择表面天线罩 01具有良好的谐振性能。 由于频率选择表面 结构 10的金属线栅结构和耶路撒冷螺旋缝隙结构都是对称结构， 从而保证了频 率选择表面天线罩 01具有良好的极化稳定性。
[0030] 参考图 6所示， 图 6是混合谐振器中的螺旋缝隙结构单元的放大结构示意图。 在 本实施例中， 每一个螺旋缝隙结构单元 152由第一缝隙 1521、 第二缝隙 1522、 第 三缝隙 1523、 第四缝隙 1524、 第五缝隙 1525和第六缝隙 1526构成。 第一缝隙 152 1、 第二缝隙 1522、 第三缝隙 1523、 第四缝隙 1524、 第五缝隙 1525和第六缝隙 15 26由外向内垂直连通并弯折形成螺旋结构。 具体地， 第一缝隙 1521的一端垂直 连通至十字镂空槽 151的末端， 第一缝隙 1521的另一端垂直连通至第二缝隙 1522 的一端， 第二缝隙 1522的另一端垂直连通至第三缝隙 1523的一端， 第三缝隙 152 3的另一端垂直连通至第四缝隙 1524的一端， 第四缝隙 1524的另一端垂直连通至 第五缝隙 1525的一端， 第五缝隙 1525的另一端垂直连通至第六缝隙 1526。
[0031] 在本实施例中， 第一缝隙 1521、 第二缝隙 1522、 第三缝隙 1523、 第四缝隙 1524 、 第五缝隙 1525和第六缝隙 1526均为刻蚀在金属片 150上的细小镂空缝隙， 且宽 度相同； 第一缝隙 1521和第二缝隙 1522的长度相同， 第三缝隙 1523和第四缝隙 1 524的长度相同， 第五缝隙 1525和第六缝隙 1526的长度相同。 作为优选实施例， 第一缝隙 1521、 第二缝隙 1522、 第三缝隙 1523、 第四缝隙 1524、 第五缝隙 1525 和第六缝隙 1526的宽度均为 W 2=0.1mm， 第一缝隙 1521和第二缝隙 1522的长度为
(L 2-W ,) /2=0.5mm; 第三缝隙 1523和第四缝隙 1524的长度均为 （L 2-W , ) /2-W 2=0.4mm; 第五缝隙 1525和第六缝隙 1526的长度均为 （L 2-W /2-2xW 2 =0.3mm。
[0032] 本实用新型提出的频率选择表面天线罩的电磁波入射面由频率选择表面结构 10 构成， 用于安装在天线或者天线阵列上， 可以作为雷达、 卫星等通信系统的多 频天线的天线罩。 由于频率选择表面结构 10镶嵌有非谐振电感性的金属线栅和 耶路撒冷螺旋缝隙结构， 使得频率选择表面天线罩 01具有良好的频率选择特性 以及谐振性能。 此外， 由于频率选择表面结构 10的金属线栅和耶路撒冷螺旋缝 隙结构都是对称结构， 从而保证了频率选择表面天线罩 01具有良好的极化稳定 性。
[0033] 以上仅为本实用新型的优选实施例， 并非因此限制本实用新型的专利范围， 凡 是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效功能变换， 或直接 或间接运用在其他相关的技术领域， 均同理包括在本实用新型的专利保护范围 内。
工业实用性 相较于现有技术， 频率选择表面天线罩的电磁波入射面由频率选择表面结构构 成， 用于安装在天线或者天线阵列上， 可以作为雷达、 卫星等通信系统的多频 天线的天线罩。 由于频率选择表面结构镶嵌有非谐振电感性的金属线栅和耶路 撒冷螺旋缝隙结构， 使得天线罩具有良好的频率选择特性以及谐振性能。 由于 频率选择表面结构的金属线栅和耶路撒冷螺旋缝隙结构都是对称结构， 从而保 证了天线罩具有良好的极化稳定性。

Claims

权利要求书
[权利要求 1] 一种频率选择表面天线罩， 包括天线罩体以及底座， 所述底座将所述 频率选择表面天线罩安装在天线或者天线阵列上， 其特征在于， 所述 天线罩体的电磁波入射面由一个频率选择表面结构构成， 该频率选择 表面结构包括上介质层、 空气介质层以及下介质层， 所述上介质层包 括第一介质板和第二介质板， 第一介质板的上表面和第二介质板的下 表面分别刻蚀有非谐振电感性的金属线栅， 第二介质板的上表面刻蚀 有谐振层， 所述第一介质板与第二介质板之间通过所述谐振层级联， 其中： 所述非谐振电感性的金属线栅包括多个线栅单元， 每一个线栅 单元相互交织成非谐振电感性的金属线栅； 所述谐振层包括多个混合 谐振器， 每一个混合谐振器均匀分布在所述谐振层上； 所述混合谐振 器包括金属片以及耶路撒冷十字单元， 所述耶路撒冷十字单元包括一 个刻蚀在金属片上的十字镂空槽和八个螺旋缝隙结构单元， 该十字镂 空槽的每一末端左右两侧分别垂直连通一个螺旋缝隙结构单元； 所述 下介质层的结构与上介质层的结构完全相同， 所述上介质层通过所述 空气介质层与下介质层级联。
[权利要求 2] 如权利要求 1所述的频率选择表面天线罩， 其特征在于， 所述螺旋缝 隙结构单元包括第一缝隙、 第二缝隙、 第三缝隙、 第四缝隙、 第五缝 隙和第六缝隙， 其中所述第一缝隙、 第二缝隙、 第三缝隙、 第四缝隙 、 第五缝隙和第六缝隙由外向内垂直连通并弯折形成螺旋结构。
[权利要求 3] 如权利要求 2所述的频率选择表面天线罩， 其特征在于， 所述第一缝 隙的一端垂直连通至十字镂空槽的末端， 第一缝隙的另一端垂直连通 至第二缝隙的一端， 第二缝隙的另一端垂直连通至第三缝隙的一端， 第三缝隙的另一端垂直连通至第四缝隙的一端， 第四缝隙的另一端垂 直连通至第五缝隙的一端， 第五缝隙的另一端垂直连通至第六缝隙上
[权利要求 4] 如权利要求 2所述的频率选择表面天线罩， 其特征在于， 所述第一缝 隙、 第二缝隙、 第三缝隙、 第四缝隙、 第五缝隙和第六缝隙均为刻蚀 在金属片上的细小镂空缝隙， 且宽度相同； 所述第一缝隙和第二缝隙 的长度相同， 第三缝隙和第四缝隙的长度相同， 第五缝隙和第六缝隙 的长度相同。
[权利要求 5] 如权利要求 1所述的频率选择表面天线罩， 其特征在于， 所述线栅单 元包括第一金属条和第二金属条， 所述第一金属条和第二金属条为金 属铜条且相互垂直正交。
[权利要求 6] 如权利要求 5所述的频率选择表面天线罩， 其特征在于， 所述第一金 属条和第二金属条的宽度相同， 所述第一金属条和第二金属条的长度 相同。
[权利要求 7] 如权利要求 1所述的频率选择表面天线罩， 其特征在于， 所述混合谐 振器呈正方形结构， 所述金属片呈正方形结构。
[权利要求 8] 如权利要求 1至 7任一项所述的频率选择表面天线罩， 其特征在于， 所 述频率选择表面结构的厚度为 9.048mm, 其中， 上介质层和下介质层 的厚度均为 1.524mm， 所述空气介质层为 6mm。
PCT/CN2017/114052 2017-08-04 2017-11-30 频率选择表面天线罩 WO2019024355A1 (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201720970672.4U CN207038717U (zh) 2017-08-04 2017-08-04 频率选择表面天线罩
CN201720970672.4 2017-08-04

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2019024355A1 true WO2019024355A1 (zh) 2019-02-07

Family

ID=61474594

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/CN2017/114052 WO2019024355A1 (zh) 2017-08-04 2017-11-30 频率选择表面天线罩

Country Status (2)

Country Link
CN (1) CN207038717U (zh)
WO (1) WO2019024355A1 (zh)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108565557A (zh) * 2018-04-20 2018-09-21 西安天和防务技术股份有限公司 一种频率选择表面及超薄频选天线罩
CN108615976B (zh) * 2018-06-15 2020-12-08 西安电子科技大学 基于雷达罩的双通带/宽阻带可重构频率选择表面
CN109037963B (zh) * 2018-09-12 2021-01-08 电子科技大学 一种频率选择表面的可调x波段吸波材料
CN109921180B (zh) * 2019-03-25 2020-08-04 西安电子科技大学 基于混合超表面的宽带雷达截面缩减缝隙阵列天线
CN112310633B (zh) 2019-07-30 2022-02-01 Oppo广东移动通信有限公司 天线装置及电子设备
CN111613892B (zh) * 2020-06-29 2022-02-18 中国舰船研究设计中心 一种双边陡带外抑制度频选天线罩复合材料夹层结构
CN112290224B (zh) * 2020-10-26 2022-02-08 中国人民解放军空军工程大学 一种角度响应可调频率选择表面
CN112350066B (zh) * 2020-10-28 2023-05-16 北京环境特性研究所 一种滤波结构及雷达天线罩

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102437399A (zh) * 2011-08-05 2012-05-02 中国舰船研究设计中心 一种高功率微波脉冲防护罩
US20140097996A1 (en) * 2012-10-10 2014-04-10 Raytheon Company Tunable electromagnetic device with multiple metamaterial layers, and method
CN104934715A (zh) * 2014-03-18 2015-09-23 深圳光启创新技术有限公司 多频段透波超材料、天线罩和天线系统

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102437399A (zh) * 2011-08-05 2012-05-02 中国舰船研究设计中心 一种高功率微波脉冲防护罩
US20140097996A1 (en) * 2012-10-10 2014-04-10 Raytheon Company Tunable electromagnetic device with multiple metamaterial layers, and method
CN104934715A (zh) * 2014-03-18 2015-09-23 深圳光启创新技术有限公司 多频段透波超材料、天线罩和天线系统

Also Published As

Publication number Publication date
CN207038717U (zh) 2018-02-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2019024355A1 (zh) 频率选择表面天线罩
CN112332109B (zh) 一种基于2.5d结构的宽带透波型频率选择吸波体
CN107240778B (zh) 超材料天线罩
CN109193125B (zh) 单馈圆极化介质谐振器天线
CN212182533U (zh) 基站天线及多频带基站天线
CN107834194B (zh) 滤波天线罩
CN110416735A (zh) 具有传输零点的柔性多层频率选择表面
CN109193167B (zh) 高谐振点对低谐振点的比值为低值的小型化频率选择表面
EP4235971A2 (en) Base station antenna with frequency selective surface
CN107221753B (zh) 多频段左手材料结构
CN110690577A (zh) 一种具有双边陡降特性的双极化带通三维频率选择表面
CN111211413A (zh) 一种具有陷波特性的双极化基站天线
CN114221139A (zh) 一种具有宽反射带的带隙型吸波板
CN111769368A (zh) 基于缝隙型谐振器的吸波与透波一体化频率选择表面
CN115986425A (zh) 基于特征模理论的斜入射超宽带吸波超材料的设计方法
CN114725688A (zh) 一种吸波透波一体化吸波器
CN107171042B (zh) 一种频率选择表面结构
CN110534883B (zh) 采用双孔径耦合激励的宽带低剖面双极化天线
CN113745839A (zh) 宽带吸波超材料、天线罩及天线系统
CN114267958A (zh) 一种窄过渡带的低通吸收式频率选择结构
CN102780086B (zh) 基于谐振环微结构阵列的新型双频贴片天线
CN112701489B (zh) 基于天线-滤波器-天线的带通频率选择表面结构
WO2019024354A1 (zh) 频率选择表面结构
KR20110037262A (ko) 주파수 선택표면 단위 셀 및 이를 이용한 표면파 억제장치
CN105164855A (zh) 电磁场带隙结构

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 17920430

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 17920430

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1