宽带复合耦合型频率选择表面

焦健; 徐念喜; 陈新; 高劲松

doi:10.37188/OPE.20223007.0773

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宽带复合耦合型频率选择表面

现代应用光学 | 更新时间：2022-04-22

- 宽带复合耦合型频率选择表面
- Broadband frequency selective surface based on composite coupling structure
- 光学精密工程 2022年30卷第7期页码：773-779
- 作者机构：
  
  1.长春师范大学物理学院，吉林长春 130032
  2.中国科学院长春光学精密机械与物理研究所中国科学院光学系统先进制造技术重点实验室，吉林长春 130033
  3.光电装备与仪器先进制造技术吉林省重点实验室，吉林长春 130033
- 作者简介：
  
  [ "焦　健（1987-），女，黑龙江齐齐哈尔人，讲师，2015年于中国科学院长春光学精密机械与物理研究所获得博士学位，主要从事频率选择表面及功能性薄膜材料的研究。E-mail： xinhe7hl@126.com" ]
  [ "高劲松（1968-），男，吉林白城人，研究员，博士生导师，1989年于浙江大学获得学士学位，2005年于中国科学院长春光学精密机械与物理研究所获得博士学位，主要从事光学薄膜、红外金属网栅、频率选择表面等方面的研究。E-mail： gaojs@ciomp.ac.cn" ]
- 基金信息：
  
  长春师范大学自然科学基金青年教师培育计划项目（No.004长师大自科合字［2019］）;长春师范大学博士科研启动经费项目（No.001长师大BS ［2020］）;国家自然科学基金资助基金(61901437)
- DOI：10.37188/OPE.20223007.0773
  中图分类号： TN957;TN761
- 收稿日期：2021-09-16，
  
  修回日期：2021-10-15，
  
  纸质出版日期：2022-04-10
- 稿件说明：
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焦健,徐念喜,陈新等.宽带复合耦合型频率选择表面[J].光学精密工程,2022,30(07):773-779.

JIAO Jian,XU Nianxi,CHEN Xin,et al.Broadband frequency selective surface based on composite coupling structure[J].Optics and Precision Engineering,2022,30(07):773-779.
焦健,徐念喜,陈新等.宽带复合耦合型频率选择表面[J].光学精密工程,2022,30(07):773-779. DOI： 10.37188/OPE.20223007.0773.

JIAO Jian,XU Nianxi,CHEN Xin,et al.Broadband frequency selective surface based on composite coupling structure[J].Optics and Precision Engineering,2022,30(07):773-779. DOI： 10.37188/OPE.20223007.0773.

摘要

为满足具有稳定传输特性的低剖面、宽带频率选择表面（Frequency Selective Surface， FSS）结构的需求，提出了一种基于复合耦合型结构的宽带FSS结构。基于相邻周期子单元间相位-振幅的相互调制作用，建立新型宽带FSS的物理模型。采用全波数值仿真方法分析新型宽带FSS的电磁传输特性，以及扫描角度对其电磁传输特性的影响。最后，采用印刷电路板技术制备500 mm×500 mm的实验样件，并利用自由空间法测试其传输特性。实验结果表明：该结构具有稳定传输的宽频带特性，其

3 dB带宽为8.85 GHz，阻带顶部平坦、边缘陡直性较好，具有较好的入射角度稳定性。相邻周期子单元间相位-振幅相互调制作用理论为展宽FSS工作带宽提供了新方法，基于该方法设计的新型宽带FSS结构具有潜在的工程应用价值。

Abstract

To meet the requirements of low profile and broadband frequency selective surface （FSS） structure with stable transmission characteristics， a novel broadband FSS based on composite coupling structure was proposed. Based on the phase-amplitude modulation between adjacent periodic sub-units， a novel broadband FSS model was established. Subsequently， its electromagnetic transmission characteristics and the influence of the scanning angle on its electromagnetic transmission characteristics were calculated using full-wave numerical simulations. Finally， an FSS prototype of 500 mm× 500 mm was fabricated using the printed circuit board （PCB） technology and tested using the free space method. The experimental results show that the proposed FSS structure has stable broadband characteristics， and its bandwidth at

3 dB is 8.85 GHz. The top of the stopband is flat and its edge is steep. The FSS also shows good incident angle stability. Based on phase-amplitude modulation theory， a novel method to broaden the working bandwidth of FSS is proposed. The novel broadband FSS structure designed by this method has potential engineering significance.

关键词

Keywords

references

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